本文是一篇工程硕士论文，本文围绕环境、经济和社会效益维度，建立综合效益评价指标体系，选取科技城为研究对象，探讨4种LID措施技术方案的最优性，并推出最优方案的提升措施，为科技城海绵建设提供借鉴。
第一章绪论
1.1研究背景
1.1.1城市化与内涝
回顾人类文明发展历程，降雨在人类社会发展中扮演着不可磨灭的角色，雨水既滋养了土地又净化了空气环境。然而，降雨的两面性效应也带给我们人类诸多苦难与灾害，特别是城市化进程不断加快的今天，随着硬化路面所占比例越来越大，土壤原本的渗透、存储性能降低，加上城市基础设施建设与当前雨洪管网设计不对等，严重破坏了城市原有自然生态系统，由此也引发一系列水文效应[1]，其中最引人关注的是城市内涝、雨水污染和水资源流失等问题，同时，城市内涝导致每年成千上万的生命因此丧生。据我国减灾网公开数据显示[2]，2020年全国共计出现33次大范围强降水天气，1.38亿人遭受雨水恶劣天气自然灾害，在洪涝中591人死亡失踪，占到总伤亡人数的47.21%，直接经济高达损失3701.5亿元；2019年水利部相关数据统计，全国4766.6万人因洪涝受灾，658人死亡受灾，造成近两千亿元的直接经济损失，占当年GDP的0.19%，洪涝灾害治理态势依然严峻。近6年强降水发生次数与洪涝灾害造成的人员死亡失踪数以及直接经济损失状况统计如下：
1.2问题提出
低影响开发理念成为雨洪管理的必然趋势，应用LID措施指导海绵建设已成为解决雨洪问题的必经之路，传统粗犷开发建设模式已严重阻碍城市生态化建设与发展，伴随着海绵城市试点兴起，LID措施在海绵建设初显成效，带来了一定的社会、环境以及生态影响效益，进而，科学构建评价体系对LID措施术综合效益评价尤为关键。本文旨在运用LID理念筛选综合效益评价指标，全面构建综合效益评价体系，利用数理评价方式评价LID措施综合效益，相较于其他评价方法，其模糊综合评价法的整体评价性更强，借助前期降雨数据，利用SWMM软件进行雨污削减情况模拟，使评价结果更接近于真实状态，避免评价单一性。综上所述，为三亚地区LID措施技术实践提供规划设计指导，为政府部门决策提供支持，本论文拟解决如下三个关键问题：
（1）关键问题一：如何全面筛选评价指标完善LID措施综合效益评价体系。目前指标筛选包含经验方法和数学方法两种形式，前者能较好解释指标间的逻辑关系，由此被学者广泛运用，在确保评价指标筛选的客观、合理性上，经历了初选和优选两个步骤。初选过程中，参考国家政策、科研文献资料，从社会、经济和环境三个层面出发，利用综合分析法初步确定20个评价指标；确选过程中，充分发挥人的主观性，结合项目实际情况，通过专家打分对指标进行优选，最终确定16个LID措施综合效益指标，由此利用AHP搭建指标构架，形成完整的LID措施综合效益评价体系。
（2）关键问题二：如何定量评估LID措施综合效益实现量化评价。针对LID措施应用效果，以经济、环境和社会三个维度进行全面评价，准确客观的效益评价有助于规划设计部门合理开展海绵城市建设工作。本论文评价指标体系中包含定性指标，难以通过语言准确表达，容易使评价结果趋于模糊，故不能获取准确的评价结果。为此，综合考虑多种评价方式，兼顾定性指标模糊性和定量指标准确性，提出AHP-熵权法-模糊综合评价方法组合的评估方式，实现综合效益评价过程中定性与定量分析有机融合，客观分析评价LID措施综合效益。
（3）关键问题三：如何利用综合效益评价体系应用到实际项目实现LID措施方案优选。利用综合效益评价体系指导工程实践，筛选出最优LID措施综合效益方案为核心内容，本文从环境、经济和社会三个层面构建综合效益评价体系，从定性和定量角度两个方面分析了LID措施综合效益，为三亚地区雨水管理、雨洪控制及雨水利用设计方案优选提供依据，采用软件模拟和模糊评价相结合的方式，评估LID措施综合效益最优的设计方案，以SWMM模型模拟径流控制、污染物削减等环境效益指标值，利用模糊综合分析法，完成LID措施综合效益方案优选，并在实际建设前中提出改善策略，支持区域海绵城市建设。
第二章理论基础与文献综述
2.1海绵城市低影响开发措施
城市雨洪灾具有很强的破坏性和随机性，当雨水汇集在一起时，会产生局部或区域的积水，势必会导致人员伤亡，并带来一定的经济损失。另外，由于降水的空间、时间、空间、污染物组成复杂、不确定等特性，对城市的雨水造成了直接或间接的污染，迫切需要对其进行治理。上世纪80年代以来，各发达国家都意识到城市雨洪治理的重要性，美国率先采取最佳管理措施（Best Management Practices，BMPS）理念，以工程与非工程手段来削减雨水径流总量和降水峰值，而后美国环保资源署倡导从源头分散布设绿色屋顶、雨水花园等小规模雨水管理设施进行径流控制，从而实现雨水管理和生态环境有机结合，确保土壤下渗和雨水利用率的提升，以缓解城市降雨问题，并将其确定为低影响开发理念[13]。而后，德国、日本、等国家的降雨径流管理技术和方法体系在世界范围内快速推广，而今，低影响开发仍是雨洪管理领域研究热点，作为一种经济持久性措施，相比于传统单一调控降雨径流量方式，LID推动了雨洪调控、水污染治理、热岛效应缓解等方面的研究发展与实践应用。
早在秦代我国就发明了梯田，通过多级划分土地形态起到分散雨水的效果，在相当一段时间内维持了当地水文特征，其思想与LID理念相似[14]；新中国以来，我国吸取国外雨水利用经验，明确“雨水综合利用”理念，同时引入美国BMP理念以下凹式绿地、雨水花园、植草沟等雨洪管理措施进行径流控制效果和设计方法的研究；21世纪初《指南》首次将海绵城市概念引入我国，明确了低影响开发建设的控制标准和技术要点，强调LID与城市雨水系统协同建设，为实现海绵城市综合控制目标提供参考；2013年国务院为解决城市开发过程中降雨未被控制导致末端径流总量增加，自然水文循环破坏的问题，采取“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针治理生态环境，与此同时，我国政府也相继下发了一批关于海绵城市建设的文件，促进了雨洪管理措施的发展；2019年，海绵城市试点区进入验收阶段，在总结以往建设经验的基建设理念与模式，为推动海绵建设效果奠定基础。特别在当前倡导生态建设的背景下，构建基于绿灰结合的现代化城市雨洪控制系统，解决近期出现的内涝问题，最终实现水资源保护、水环境安全与雨水资源循环利用，为充分了解雨洪管理措施，建立一套适用于我国国情、有效解决城市雨洪问题的评估，以工程性措施和非工程性措施展开LID措施的应用工作。
2.2低影响开发措施综合效益概述
（1）低影响开发措施效益研究。在雨洪管理长期探索过程中，雨洪管理与海绵城市规划结合愈发紧密，多数研究应用LID措施进行海绵城市建设，利用积蓄、渗透、再利用等低影响开发措施实现城市水循环，但关键在于合理构建低影响开发措施体系。LID措施体系可以减少城市硬化面积，通过布设透水铺装等LID措施改善建设区域下垫面状况，从而减少降雨径流，提高雨水渗透能力，为地下水蓄积资源，发挥控制径流的作用，另一方面应用低影响开发措施可以削减径流污染物、净化雨水和减少面源污染，这凸显出低影响开发理念带来的环境效益[21]；李萌萌[22]采用问卷调查形式采访专家学者，探讨海绵建设在促进水文化发展、提升城市美化度、解决就业等方面发挥的社会效益；李运杰[23]将海绵城市建设经济效益折合成节省的供水费用、排水设施费用、治污费用和营造水文化发挥出经济价值4部分。综上，应用低影响开发措施应用于海绵建设能带来一定的环境效益、社会效益和经济效益。
（2）单一措施到组合措施的研究历程。国外学者最早探究单一措施在建设中的效益，Berardi[24]验证了绿色屋顶可以在降低屋顶热流量方面发挥经济效益；Drake、Villarreal[25-26]分别发现渗透铺装、绿色屋顶在削减洪峰径流、降低屋面径流，局部调控区域降雨流量发挥环境效益；刘成成[27]在研究强调透水铺装在促进雨水下渗，满足生态可持续发展中的社会效益。而之后，学者将单一措施组合探究在综合效益方面的研究，孙欢[28]以天津市住宅区项目雨水利用技术为研究，综合分析雨水利用技术各措施功能，围绕雨水利用技术推广潜力、工程造价、生态改善效果和运转与维护费用等指标，完善LID在技术、经济及生态环境效益评价；高珊[29]基于费效比量化成本角度，以LID组合措施效果定量分析为出发点，通过对西宁市经济效益角度分析，得出小区建筑适合海绵建设，而城市道路海绵建设相对不经济的结论；高玉琴[30]针对低影响开发组合措施量化研究，将LID措施应用到生态、经济和社会效益评估；褚筱文[31]选取年均径流量削减效能，为优化成本效益开展量化评价。
第三章海绵城市低影响措施综合效益评价体系研究 .......................- 16
3.1构建海绵城市LID措施综合效益评价体系 ................................. - 16
3.1.1LID措施综合效益评价目标及原则 ............................... - 16
3.1.2指标评价体系的构建 ..................................... - 17
第四章低影响开发措施综合效益评价实证研究 ......................... - 30
4.1研究区域概况 ................................ - 30
4.2LID措施雨洪效果模拟 .............................. - 31
第五章研究区域LID措施综合效益评价 .......
