目前,我国很多城市都存在严重的城市内涝和面源污染问题。模拟研究低影响开发(LID)设施不同情景下的措施效能同时进行综合评价,对解决我国城市的洪涝灾害和水污染环境问题极具指导意义和价值。本研究选择LID设施在环境、经济和社会效益方面的多个评价指标,建立布设优化评价指标体系。以西咸新区沣西新城为研究区域,结合研究区的实际监测情况和模型模拟的方法对不同降雨条件和不同布设方案下的水质水量调控效果进行研究,并基于建立的评价体系采用货币化测算方法进行综合效益分析,寻求最佳布设方案。主要成果如下:(1)明确了 LID措施综合效益评价的目标和原则,采用综合分析法和德尔菲法(Delphi法)通过指标初选、复选和确选共筛选出了反映海绵城市综合效应的环境、社会、经济三方面的14个效益指标。根据层次分析法(AHP)确定海绵城市评价指标体系,分为目标层、准则层和指标层。通过构建判断矩阵,进行一致性检验,明晰了各指标权重。LID设施综合效益相对权重大小为:环境>经济>社会效益,其中径流总量削减率、溢流点个数削减、溢流量削减和雨水资源利用率4个指标的权重值所占比重较大。基于已建立的指标体系,应用市场价值法、影子价格法、替代市场法等环境经济学方法构建了海绵城市建设效益的货币化测算方法。(2)通过对研究区域多场次降雨监测和采样分析,对研究区的降雨径流污染强度和不同功能区下的降雨径流污染特征进行分析。SS、TN、TP和COD等其中污染物指标的极差都比较大,其中SS的变异系数为0.89,是这些指标中实测值差异最大的。且COD和TN的污染物平均浓度超出V类水标准,TP和NH3-N的平均浓度满足III类水标准。对于不同功能区情况进行分析,综合来看总监测点排口(Y23总排口)的水质情况最差,道路和商业区次之,居住区和文教区最优。对各水质指标的不同功能区污染程度分析得到,TN和COD浓度:Y23总排口>交通区>商业区>文教区>居住区;TP和NH3-N浓度:Y23总排口>交通区>商业区>居住区>文教区;SS浓度:交通区>Y23总排口>商业区>居住区>文教区;NO3-N浓度:商业区>交通区>居住区>文教区>Y23排口。(3)通过模拟研究不同海绵城市设施布设方案下研究区域的城市面源污染和内涝情况变化规律,对比雨水径流的水量水质削减率情况。在不同降雨重现期下,低影响开发模式(12%LID)相较于传统开发模式的溢流节点数量、溢流量、超负荷管段、径流总量和污染负荷均有削减作用,但随着重现期的增大,削减效果逐渐减弱;在布设面积比分别为2%、4%、6%、8%、10%和12%时,溢流点个数削减率从33.14%至90.99%,溢流量削减率从39.47%至95.12%,径流总量削减率从31.82%至88.74%,超负荷管段减少率从5.56至%至36.15%,SS、COD、TN 和 TP 的负荷减少率分别为 28.54%～85.42%、27.31%～85.13%、28.76%～85.26%和29.87%～87.23%。(4)通过货币化进行各指标效益计算,随着面积比的增大,环境效益指标中径流总量削减率、溢流点个数削减率、溢流量削减率、超负荷管段削减率、SS削减率、COD削减率、TN削减率和TP削减率带来的年效益值(单位:万元)分别为:257.08～716.95、267.73～735.09、318.84～768.44、44.88～292.03、49.82～149.11、10.07～31.39、1.24～3.68和0.03～0.08;经济效益的建造成本由21243.6至127461.6万元,运行维护成本由1182.448至7094.688万元;雨水再生利用率年效益值为13.66～81.99万元,管网漏损控制率年效益值为107.64～645.87万元。通过对环境、经济指标货币化后的效益值进行加权求和,获得综合效益值。研究结果表明,综合效益值变化幅度随着LID设施布设面积比的增大而逐渐减小,综合效益拟合曲线在面积比为10%时达到最大值,因此10%面积比为该区域LID布设的最佳比例。