2017年,我国南涝北旱现象愈发严重。内蒙古和山东等北方地区旱情持续告急,受旱农田逾4000万亩,部分城市供水紧张。与此同时,湖南省发布洪水红色预警信号,逾400万群众的生活受到影响。中国的东南地区为季风气候,雨水在人们的生活中起到了重要的作用,若不对其加以调控,我国南北水资源分配不均的问题将日益严重。除了减少初期雨水污染带来的水环境问题以外,北方地区还应当对雨水进行收集利用,南方地区应增加下垫面的透水性,防止洪涝灾害频发。本文阐述了城市化前后水文条件的变化和雨水系统的排水原理、各类不同的降雨径流管理措施的原理。对国内外各种降雨径流模型及其二次开发模型进行比对,选择Digital Water作为本研究的模型。对Digital Water的模拟过程进行阐述,分别介绍了水文模拟、水质模拟和水力模拟的原理。对研究区域的基本情况进行了概述,着重强调了研究区域的水文水资源和水环境概况。对研究区域进行Digital Water模型构建,对确定性参数进行概化,对不确定性参数进行率定和灵敏度分析,建立相对准确的雨水径流管理模型。对国内外雨水系统设计标准进行对比分析,着重强调了芝加哥雨型、矩形雨型、三角形雨型和Huff雨型的异同。针对研究区域的具体降雨情况,分析了研究区域雨水系统在八个雨型情景下的运行情况,发现不同的雨型对雨水径流产生的影响差别较大,在雨水系统设计时经常采用的矩形雨型对雨水系统的冲击最小。根据八个降雨模型对雨水系统的影响提出了相应的优化措施,使雨水系统可以适应不同的降雨情况带来的影响。发现在对雨水系统进行规划设计时不应仅考虑雨水设计流量和降雨重现期的大小,还应该考虑不同降雨情况对研究区域的冲击,在研究区域较大较复杂时有必要进行雨水系统的降雨径流模拟。对降雨径流全过程控制进行了简述,分别研究分析了源头控制措施、过程控制措施、末端控制措施和全过程控制措施对降雨径流管理的作用。对透水铺装、生物滞留设施及其组合方案进行模拟研究,发现生物滞留设施对各个参数的控制效率大于透水铺装。两种措施的组合方案对降雨径流的控制效果很好,径流系数、径流峰值和径流总量的削减率均在30%以上,污染物总量的削减率达60%以上。利用等流时线原理对初期雨水弃流方式进行了研究,发现定容式弃流设施对初期雨水污染的控制效率较高。模拟研究发现初期雨水弃流设施虽然不能对初期雨水的污染物浓度进行削减,但可以通过对降雨初期污染严重的初期雨水进行弃流,对污染物总量加以控制,同时也有减小径流总量和径流峰值的作用。研究发现调蓄池可有效削减径流峰值和污染物总量,污染物总量削减率超过30%。将源头控制措施、过程控制措施和末端控制措施进行组合研究,发现三类控制措施对各个评估参数有不同的贡献率,组合措施应用效果良好。在实际的工程应用中,不同的径流管理控制措施有不同的适用范围,可以相互弥补不足,使降雨径流管理的控制率达到最大。