随着我国城市化进程加快，包括城市道路在内的不透水面积不断增大，导致城市地下水位下降、水环境污染和城市道路积水内涝等问题日益严重。透水沥青路面系统和生物滞留设施系统作为典型的道路低影响开发（Low Impact Development, LID）措施，由于其良好的源头处理雨水径流能力，可以应用于城市道路和城市街区，具有良好的应用前景。目前，道路典型LID措施的雨洪径流控制效果研究仍然存在一些不足，对于道路LID措施与管网的组合效应研究较少。为此本文开展了以下工作：
　　道路LID措施的雨洪径流控制效果实现是建立在对降雨有效入渗的基础上，本文首先从研究道路LID措施（透水沥青路面系统和生物滞留设施）的降雨入渗规律出发，通过搭建室内道路 LID 措施降雨入渗模拟系统，实现对道路 LID 措施降雨入渗响应的实时监测。利用道路LID措施降雨入渗响应（底部出流量）结合HYDRUS软件对道路LID材料非饱和水力参数进行反演，同时对透水沥青路面系统降雨入渗过程进行了模拟分析。在此基础上，利用SWMM雨洪模型软件建立道路项目尺度雨洪模型，模拟分析在不同降雨条件下各道路 LID 措施改造方案的雨洪径流控制效果，并对各道路 LID 措施改造方案进行了全寿命周期效益-成本分析。进而，建立了包含城市道路和城市街区在内的城市区域SWMM雨洪模型，对道路LID措施在城市区域尺度的雨洪径流控制效果进行了模拟研究。重点分析了道路 LID 措施对于城市道路积水内涝和管网水力负荷的缓解效果，以及道路LID措施与管网的组合效应。主要研究成果如下：
　　（1）本文利用室内搭建的道路LID措施降雨入渗模拟系统对道路LID措施降雨入渗响应进行监测，结合HYDRUS软件实现对透水沥青混合料和生物滞留设施填料非饱水力参数进行反演。结果表明，不同透水沥青混合料VG-α和n变异性较小，推荐取值分别为2.3和2.0；对于生物滞留设施填料，利用反演的非饱和水力参数进一步获取了介质填料的SWMM模型输入参数：枯萎点和田间持水率，并基于渗透性能和有效持水容量实现对生物滞留设施介质填料优选。透水沥青路面系统降雨入渗模拟结果表明，降雨强度和前期湿度条件对于透水沥青路面降雨入渗响应（出流时间、出流峰值、滞留率）有较大影响；透水沥青路面系统雨水滞留量主要由砂垫层决定，透水沥青路面系统只有在砂垫层出现“超渗产流”时储水能力才能发挥。
　　（2）道路项目尺度应用道路LID措施可以显著提高道路区域的雨洪径流控制指标（年径流控制率、场表面径流总量消减率、出流时间延迟率、峰值时间延迟率等），道路区域道路LID措施应用比例越高径流控制效果越好。实际项目中，年径流控制率获取建议采用多年长历时降雨进行模拟；降雨重现期对于道路LID措施的设计场降雨雨洪径流控制指标影响较大，降雨重现期增大控制指标降低，而对于道路LID措施应用比例较高方案（方案四）其雨洪径流控制指标则相对稳定。生物滞留设施溢流会显著降低道路LID措施改造方案的整体雨洪径流控制指标，实际工程中需要注意对溢流进行专门设计。
　　（3）城市区域尺度应用道路LID措施与道路项目尺度雨洪径流控制效果类似，可以显著降低研究城市区域地表径流量，但对于排水口出流总量消减程度较小。对道路和城市街区均应用LID措施（情景三）可以显著缓解城市道路积水内涝和道路管网水力负荷状态，只对道路区域应用LID措施（情景二）缓解效果则相对较小。在降雨重现期较高（10a）条件下，道路LID措施与管网的“灰-绿”组合可以显著提升道路积水内涝消减能力和管网水力负荷降低能力，并实现一定程度的管径减小。
　　（4）对道路项目尺度的道路LID措施改造方案全寿命周期效益-成本结果表明：道路绿化带进行生物滞留设施系统改造方案（方案二）的年径流控制率全寿命周期效益-成本最高，其次为非机动车道和绿化带同时进行道路LID措施改造方案（方案三）；各改造方案设计场降雨雨洪径流控制指标的全寿命周期效益-成本随降雨重现期增大有所降低，道路LID措施改造比例较高方案（方案四）则相对稳定，且在降雨重现期较大时成本效益相对更好。