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随着城市建成区域的面积逐渐增大,城市气象条件与下垫面条件发生改变,城市水文水力特性发生改变,从而引发了等一系列水安全问题。雨水花园是一种典型的海绵城市LID集中入渗设施,它可以接纳并净化来自屋面或地面的雨水,缓解城市内涝、补给地下水、净化水质。然而,雨水花园长期工作情况下,降雨径流携带的污染物会在雨水花园的土壤基质中发生一系列繁复的生化及物理过程,土壤的结构特性也会随之发生变化,雨水花园的寿命将会缩短,但这个具体过程和机理尚不明确。因此,研究雨水花园水文水质效应和土壤中污染物的时空分布规律,对黄土地区雨水花园的优化设置与推广应用具有重大意义。本研究以西安理工大学的入渗型和混合型雨水花园作为研究对象,以水文地球化学和土壤水文学理论为基础,通过室外采样和室内实验分析相结合,研究雨水花园的水文水质效应和雨水花园土壤水分、TOC、TN、NH3-N、NO3-N、NO2-N、TP的时空分布特征。得出结论如下:（1）2017年5月到2019年10月监测记录的32场降雨事件中,汇流比为18:1,蓄水层深度为20cm的入渗型雨水花园出现了3次溢流事件,其水量削减率分别为95.22%、75.41%、97.54%,其余降雨事件的水量全部入渗,汇流比为15:1,蓄水层深度为50cm的混合型雨水花园的入渗一侧雨水径流全部入渗,径流削减率为100%,防渗一侧径流削减率处于30.25%75.74%之间。2019年4月到10月监测记录的16场降雨事件中,汇流比为15:1,蓄水层深度为50cm的混合型雨水花园的防渗一侧对NH3-N、TP、TSS浓度去除效果较好,去除率平均值分别为59.99%、40.48%、32.87%,对NO3-N的去除效果较差,对COD和TN浓度的去除作用不大且不稳定,这跟径流污染物的形态以及雨水花园蓄水层土壤的深度和孔隙度有关。通过上述分析发现,对于入渗型花园,出现溢流现象的降雨事件具有雨量大,雨强大,且降雨历时短的特点,入渗型雨水花园对降雨径流量的吸收调节效果较好;而防渗型雨水花园主要控制中小雨降雨事件的径流量,且防渗型雨水花园对径流水质具有一定的净化效果。（2）雨水花园土壤含水率在0-100cm土层内波动较小,且土壤表层含水率略大于深层,其中0-30cm土层含水率与土样采集前最近次降雨量有显著的正相关性（P<0.05）,相关系数为0.76左右,而40cm以下土层含水率与土样采集前最近次降雨量无显著的相关性（P>0.05）,即采土前最近次降雨径流主要对0-30cm的土壤表层的水分动态变化有显著影响,降雨量越大,土壤表层含水率越高,而干旱天数对土壤水分动态的影响不显著,这个结果的形成与土壤容重、总孔隙度、有机质含量等土壤自身的性质和优先流有关。（3）雨水花园土壤中TOC含量在时间上和垂向上变化较大,其中年际变化为2017年>2019年>2018年,年内变化为夏季和秋季含量较高,春季和冬季含量较低;在垂向分布上,土壤TOC含量具有表聚性特征,垂向变化趋势为随着土层增加而先降低后趋于稳定不变,经分析发现,雨水花园中的TOC含量分布主要受降水、植物凋落物、冻融扰动等多种因素共同影响,其中降水径流集中入渗对0-50cm土层TOC含量的影响较大。（4）雨水花园土壤中各类形态N、P含量随季节和垂向上分布差异较大,其中在季节变化上,2017年4月至2018年1月内,土壤TN、NH3-N、NO3-N含量季节变化特征分别为秋<冬<春<夏、春<夏<秋<冬、春<夏<冬<秋;2019年2月至11月内,土壤TN、NH3-N、NO3-N、NO2-N含量变化特征分别为冬<秋<夏<春、冬<夏<秋<春、冬<夏<秋<春、秋<夏<冬<春;土壤中TP含量季节变化为春夏季含量较低,秋冬含量较高,夏<春<冬<秋。在垂向分布上,土壤TN和NH3-N含量具有表聚性特征,NH3-N主要聚集在0-50cm土层,而NO3-N和NO2-N都有深层富集的现象,主要聚集在20-80 cm;土壤TP含量在垂向上整体变化微弱,春夏两季随土层增加呈略微升高趋势,秋冬两季随土层增加呈略微降低趋势,经分析发现,雨水花园中N和P含量的分布主要受降水、气温、冻融作用、植被类型、凋落物量等多种因素协同作用的影响,其中降水径流集中入渗对土壤中TN、NO3-N、NH3-N、TP含量的影响使其积累深度分别为:0-50cm、20-80cm、0-50cm、50-100cm。