为了解决城市内涝问题,改善城市生态环境、实现城市与水的协调发展,国家提出了建设海绵城市。目前,我国正处于海绵城市试点建设时期,相关理念和技术还不够完善。低影响开发设施组合与布局对整个低影响开发雨水系统的构建极其重要。但是,由于低影响开发设施种类繁多、特点各异,如何确定合理的组合与布局方案是一项极具挑战的工作,也是研究热点。本研究以海绵城市建设低影响开发雨水系统构建为背景,以低影响开发设施布局为问题导向,结合国内外研究现状,借助MATLAB调用SWMM模型模拟、统计计算、理论分析等,开展低影响开发设施组合与布局的确定方法和框架研究,并进行不同规模的应用案例验证。本课题的研究对于海绵城市的发展起到积极作用,尤其是在低影响开发方面起到了打下坚实理论基础的作用。主要成果与结论如下:(1)提出了一种新的低影响开发设施组合与布局方法和框架,给出了方法的具体步骤,用于确定海绵城市建设中LID设施的组合与布局方案。该方法集成了0-1整数模型、方案随机抽样、MATLAB调用SWMM抽样方案模拟、抽样方案筛选、筛选方案成本效果分析等。新方法利用0-1整数规划、随机抽样、成本效果分析,生成和筛选出达到控制目标且具有较高成本效果的LID设施组合与布局方案。这种方法克服了人工凭经验或专家意见确定LID设施组合与布局的有限个数方案的主观性,也不似遗传算法等优化算法需要大量的计算工作。(2)通过合肥、池州、马鞍山三个不同规模研究区域案例,验证了基于0-1整数规划模型和随机抽样的LID设施组合与布局新方法和框架的可行性和有效性。三个案例的结果显示,通过该新方法和框架不仅可以得到案例研究区域的LID设施组合与布局的推荐方案,而且对于海量方案或百万级方案,可以显著减少模拟次数,大大节省模拟计算时间,有利于提高规划设计工作效率。(3)案例研究发现,并不是在所有的子汇水区都要设置LID设施后才能达到控制目标,而是在某个或某些子汇水区设置LID设施后就能达到控制目标。这就提示,在海绵城市规划设计过程中,要重视LID设施组合与布局方案的优选工作,这样可以减少不必要的投资浪费。