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随着城市建设的飞速发展,大量城市绿地被不透水面所取代。这种现象造成地下水补给量减少,改变了城市水文循环特性。同时,不透水地表的高径流系数使得雨水汇流速度大大提高,使得城市洪峰的出现时间提前、径流总量和峰值流量大幅增加。低影响开发是一种源头控制管理措施,通过入渗、过滤、蒸发等方式来模拟自然水文条件,使区域开发后的水文特性和开发前一致,从而实现径流量减少、径流污染负荷降低和保护受纳水体的目标。论文首先选择两种常用的低影响开发技术,即绿色屋顶和生物滞留设施,开展了绿色屋顶的径流影响因素研究和径流水量优化研究,以及改良型生物滞留设施的径流控制研究和生物滞留设施的使用年限研究,其次在绿色屋顶、生物滞留设施及其它常规低影响开发技术的基础上研发了适用于建筑与小区的低影响开发雨水系统产汇污模型,然后在深圳市某建筑小区开展工程示范,并利用上述模型对小区的水量及水质变化进行验证,主要成果如下:（1）通过采用绿色屋顶研究了基质层厚度、基质类型、植被种类在不同场次降雨下的水量和水质控制效果。基质层厚度的增加能提高径流削减率,100、150、200 mm基质层的总径流削减率分别为18.94%、25.46%、32.55%;珍珠岩改良基质对径流的削减率优于再生砖改良基质和园林土基质,总径流削减率分别为18.94%、12.41%、9.17%。麦冬草对径流的削减效果优于玉龙草,总径流削减率分别为18.94%、13.84%。基质层厚度的增加能增强抗暴雨冲刷能力,SS的场次降雨污染物平均浓度分别为11-122、11-51、13-39 mg/L;再生砖改良基质通过结构空隙和黏性提高有机物的去除效果,珍珠岩改良基质通过氧化铝提高除磷效果;麦冬草对污染物的摄取高于玉龙草。（2）通过采用平屋顶雨水立管技术,对现有绿色屋顶基质层厚度偏小的现状进行径流水量优化研究,研究混凝土高度、屋面面积比、降雨重现期对建筑小区洪峰流量和雨水管管径的影响。当混凝土高度从1 cm增加到5 cm,洪峰流量削减率从15.62%增长到36.98%,雨水管管径从1300 mm降低至900 mm;当屋顶面积比从10%增加到25%,洪峰流量削减率从15.74%增长到41.88%,雨水管管径从1300mm降低至900 mm;当降雨重现期从0.5年增加到5年,洪峰流量削减率从36.43%降低至23.29%,雨水管管径从800 mm增加至1200 mm。（3）通过采用三级湿地开展了改良型生物滞留设施径流控制研究,分析了不同场次降雨下的水量和水质控制效果。改良型生物滞留设施对各降雨场次的径流洪峰延缓时间在6-12 min,洪峰削减率达到40.5%-100%,径流体积削减率达到26.78%-100%。生物滞留设施溢流出水TN、NH3-N浓度分别小于15、5 mg/L,均满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》观赏性景观环境用水水景类的水质要求;渗透出水SS、TN、NH3-N浓度分别小于10、15、5 mg/L,均满足上述标准中的观赏性景观环境用水水景类的水质要求。（4）通过采用生物滞留装置进行不同改良基质的动态吸附,分别讨论了土壤层厚度、蓄水层高度、渗透系数对不同基质对应装置吸附总磷质量的影响,进而推算出生物滞留设施的使用年限。当服务面积比为1:2、出水总磷浓度为0.3 mg/L、土壤层厚度大于20 cm时,活性氧化铝、海绵铁、蛭石装置的使用年限均大于1年。当蓄水层高度为5 cm、服务面积比为1:2、出水总磷浓度大于0.1 mg/L时,活性氧化铝装置的使用年限超过了2年。当渗透系数为5.0×10-6 m/s、服务面积比为1:2、出水总磷浓度为0.3 mg/L时,活性氧化铝装置的使用年限达到3年以上。（5）基于建筑小区径流及污染物质的时空分布离散性及传输途径的多样性等特征,以GIS为平台,研发出具有LID可视化设计、SWMM动态波水力自动设计计算及适合建筑小区尺度的低影响开发雨水系统产汇污模型。该模型秉承SWMM的分布式水文模型特点及降雨径流全过程解析的先进计算功能,兼具GIS强大的地理数据提取、空间计算及空间分析功能,且可与常用的CAD系统无缝衔接。（6）通过在深圳市光明新区某建筑小区开展工程示范,并利用上述模型对小区的水量及水质变化进行验证。建筑小区采用低影响开发措施后对径流体积的削减率增加36.92%47.78%,对SS、COD、TN、TP、NH3-N的削减率分别增加52.50%54.68%、69.78%69.99%、73.60%74.06%、47.37%48.39%、44.00%47.22%。低影响开发雨水系统产汇污模型能够较好的预测实际降雨产生的水量和水质,根据深圳市2016年的降雨数据推算出该小区年径流总量控制可达到72.8%,SS负荷削减率达到69.5%。