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随着城市化的发展，城市地表及地下管网中径流的热污染对水生态环境的影响越来越突出。目前，国内外针对这一问题已经展开了相关研究，但大部分缺乏理论支持与实验探索，而影响径流水温的变量与因素较多，导致城市地表及地下管网降雨径流水温模拟的物理机制体系还不够完善，对径流水温的模拟带来了许多不确定性。
基于前人的研究，本文采用能量平衡、质量守恒和传热学等原理，分析了城市地表与地下管网中降雨径流水温的物理变化过程，构建了典型城市流域的降雨径流水温模型，即SWMM-T模型。将SWMM-T模型应用于某典型城市流域，对比分析了实测数据与模拟结果，以此验证SWMM-T模型的合理性与可行性。为了更加方便运用以及推广SWMM-T模型，本文还实现了SWMM-T模型的集成平台开发。具体研究内容与结论如下：
(1)本文将典型城市流域概化为城市地表与地下管道两种，并基于热能平衡原理，通过合理的假设与简化，建立了夏季短历时降雨工况下城市坡面地表流与地下管道流的热能平衡公式，并对公式中热交换系数的计算方法进行了修正。修正后的热交换系数计算方法不仅简洁，而且还考虑了雨滴对地表的“打击”或“侵蚀”作用力，并引入雨滴动能来量化降雨强度这一因素对径流与地表之间热交换的影响。因此，修正后的热交换系数更具有物理意义。
(2)基于SWMM建立水文水动力模型，并根据城市坡面地表流与地下管道流的热能平衡公式，最终构建了SWMM-T模型。该模型主要考虑了三种类型的城市地表：透性人工硬化地表、非渗透性人工硬化地表以及饱和人工绿化地表。将SWMM-T模型应用于某典型城市流域，对比分析模拟结果与实测结果，验证了SWMM-T模型的合理性与可行性。
(3)通过模拟结果发现，由于径流与地表的热交换系数与降雨强度是正相关关系，因此径流流量越小，径流水温越低。此外，土壤地表相较人工硬化地表而言，不仅具有缓解城市暴雨洪水的作用，而且还能缓解城市化给径流带来的“热负荷”。
(4)基于免费开源软件SWMM，实现了SWMM-T模型的计算集成平台。SWMM-T_1.0界面简洁，易于用户快速学习并使用操作，利用该集成平台对城市降雨径流水温进行模拟，可为市政管理规划提供水温预测数据，为规划设计、治理城市环境提供一定的参考，具有一定的工程实际意义。
基于前人的研究，本文采用能量平衡、质量守恒和传热学等原理，分析了城市地表与地下管网中降雨径流水温的物理变化过程，构建了典型城市流域的降雨径流水温模型，即SWMM-T模型。将SWMM-T模型应用于某典型城市流域，对比分析了实测数据与模拟结果，以此验证SWMM-T模型的合理性与可行性。为了更加方便运用以及推广SWMM-T模型，本文还实现了SWMM-T模型的集成平台开发。具体研究内容与结论如下：
(1)本文将典型城市流域概化为城市地表与地下管道两种，并基于热能平衡原理，通过合理的假设与简化，建立了夏季短历时降雨工况下城市坡面地表流与地下管道流的热能平衡公式，并对公式中热交换系数的计算方法进行了修正。修正后的热交换系数计算方法不仅简洁，而且还考虑了雨滴对地表的“打击”或“侵蚀”作用力，并引入雨滴动能来量化降雨强度这一因素对径流与地表之间热交换的影响。因此，修正后的热交换系数更具有物理意义。
(2)基于SWMM建立水文水动力模型，并根据城市坡面地表流与地下管道流的热能平衡公式，最终构建了SWMM-T模型。该模型主要考虑了三种类型的城市地表：透性人工硬化地表、非渗透性人工硬化地表以及饱和人工绿化地表。将SWMM-T模型应用于某典型城市流域，对比分析模拟结果与实测结果，验证了SWMM-T模型的合理性与可行性。
(3)通过模拟结果发现，由于径流与地表的热交换系数与降雨强度是正相关关系，因此径流流量越小，径流水温越低。此外，土壤地表相较人工硬化地表而言，不仅具有缓解城市暴雨洪水的作用，而且还能缓解城市化给径流带来的“热负荷”。
(4)基于免费开源软件SWMM，实现了SWMM-T模型的计算集成平台。SWMM-T_1.0界面简洁，易于用户快速学习并使用操作，利用该集成平台对城市降雨径流水温进行模拟，可为市政管理规划提供水温预测数据，为规划设计、治理城市环境提供一定的参考，具有一定的工程实际意义。