海绵城市是为解决我国城市内涝、河流水污染而提出的新型雨水管理理念,现正处于试点建设期。作为海绵城市试点之一,萍乡市老城区部分排水管建设年份久远,城市人口密集,存在排水管堵塞、渗漏,水环境污染等风险,故萍乡海绵城市建设需根据老城区的特点,有针对性地进行雨水管理的规划设计及海绵工程的后期运维。因此,本文研究海绵城市雨水管理措施优化设计方法,设计具有管理优化、监测预警、远程调控等功能的萍乡海绵城市监测系统。首先,利用SWMM(Stormwater Management Model)建立萍乡市西门内涝区的降雨-径流模型,将SWMM与Matlab对接,进行模型不确定参数的敏感性分析及基于遗传算法的参数率定。导入城市设计降雨序列,实现在不同降雨重现期下的降雨-径流模拟。其次,建立了以建筑小区为尺度的LID(Low Impact Development)布设多目标优化模型。经PICEA-g多目标进化算法求解得到Pareto解集,由此分析得到一组LID布设成本-效益最优方案,由SWMM模型模拟验证可知,在不同重现期设计降雨下,系统径流总量削减率最高达到21.8%,系统径流峰值削减率在10%以上,SS污染物总量比LID改造前减少了 30%左右,各径流指标的削减率均优于传统的NSGA-Ⅱ法。但在50年重现期降雨下,排水系统仍出现溢流。故本文进一步地在溢流产生处增设调蓄设施,建立调蓄池优化调控模型,同样采用PICEA-g优化算法分析在上、下游溢流节点设置调蓄设施的径流控制效果。结果表明,在排水管网溢流点集中区域的下游增设调蓄设施,能够较为有效地调控蓄存雨水,与仅布设LID时相比,总溢流量削减率达到57%以上,并能一定程度上控制污染物排放。与调蓄池优化调控前相比,调蓄池入流峰值流量削减率在38%以上,调蓄池水深和出流也得到了有效平衡。最后,分别从海绵城市工程管网监测和水域水质监测两方面设计在线监测系统,进行传感器选型及硬件设计,通过组态王软件进行组态设计,实现监测系统整体流程及功能显示界面设计,并经过现场测试,验证监测系统平台的实时在线监测、预警和优化调节机制的可行性和可靠性。综上所述,本文提出的LID与调蓄池的优化方法可从理论上提高海绵城市雨水管理能力,将其与所设计的在线监测系统结合,形成的管理优化,监测预警与反馈调节系统可在萍乡海绵城市运行管理过程中发挥长远作用。