快速城市化造成高密度建筑群面积急速增长,导致基于自然界水循环的城市降雨产流过程受阻,传统排水系统的“快排”模式使得地表汇流时间大幅度缩短,城市内涝现象频发。随着中国海绵城市建设的推动,以及国际上将城市雨水管理体系与城市绿地系统相结合的理念,国内学者逐步探索海绵型绿地在中国的建设模式,从源头上达到削减径流量、净化水质和缓解管网排水的压力等生态目的。针对上述问题,本研究围绕城市绿地土壤渗透性能和微地形蓄积能力对降雨产流的影响这两条主线,以实测北京地区建筑与小区绿地土壤物理性质和搭建绿地微地形装置为方法,探讨影响绿地土壤渗透性能的相关因素并建立相应的土壤渗透模型,采用运动波计算模型和SCS-CN模型综合分析北京建成区小区绿地土壤物理性质对入渗量、径流量和径流系数的影响,基于北京市建筑小区常见的坡地和洼地相结合的微地形形式,考察不同降雨条件和微地形因子变化对绿地产流时间、蓄渗排能力和径流系数的影响,提出不同变量因子对应的径流系数取值表。本研究可为科学评估绿地土壤蓄渗能力和径流系数取值提供方法论和理论参考。本研究主要得出的结论如下:(1)研究范围内所测试的3种城市功能区土壤渗透性能由大到小依次为:居住区>文教区>商业区,实测入渗曲线最符合Horton渗透模型,根据实测数据得到北京市典型城市建成区绿地土壤的渗透系数、初始含水率、容重、密度、孔隙比、植被覆盖程度和人为干扰情况,经统计分析表明土壤内部因素中孔隙比、初始含水率和初始入渗速率三者相互关系紧密,外部因素中植被覆盖度与人为干扰情况呈强负相关性,初始入渗速率可与初始含水率和植被覆盖度建立初步线性关系式,稳渗速率主要与初始入渗速率和初始含水率有关。(2)运用运动波计算模型和SCS-CN模型计算得到绿地雨量径流系数取值表,相对于我国工程实践中常用的经验取值方法,SCS-CN模型更接近经验值。本研究细化了不同绿地土壤性质、植被覆盖程度和降雨条件等情况下绿地径流系数取值,结果表明在北京地区年径流总量控制率75%~85%对应的设计降雨条件下,将绿地径流系数范围限定在0~0.43之间。径流系数具体受到土壤质地、湿润程度、绿地率、降雨条件等多方面实际环境因素影响,也受到土壤厚度和孔隙比的制约。(3)同一降雨重现期和雨型条件下,洼地越少,坡度越大,产流时间、下渗量和径流系数越大,产流量峰值点也越提前,反之亦然;同一重现期和地形条件下,芝加哥雨型下的产流时间和径流系数大于均匀雨型时的试验结果;本研究范围内实验测得的绿地雨量径流系数范围在0.08~0.25之间。(4)不同坡度下绿地径流系数与降雨重现期呈对数正相关关系,并与降雨量呈二元函数正相关关系,根据降雨量得到的径流系数关系式拟合程度较高,计算也较为简便;不同洼地体积下绿地径流系数与重现期呈幂函数正相关关系。当坡度和洼地共同作用时,均匀雨型下坡度对产流量峰值的影响较为明显,若洼地数量增多时,影响程度减弱,产流量峰值点可能延后,而在芝加哥雨型下,洼地的影响则较为突出。