海绵城市是目前我国大力发展的新型城市建设理念,在一定程度上能够缓解我国城市内涝问题,同时具有净化水质和美化环境等功能。生物滞留设施作为海绵城市中一项常见的单项措施,其结构相对简单,对周边环境和地理位置适应性强等特点而被广泛应用。选择进水水力负荷、植物配比和规模效应3种不同的外界条件,通过不同条件下生物滞留设施的模拟试验,探究生物滞留设施对雨水径流总量、雨水径流峰值等水文评价指标的控制效果及变化规律,以及分析不同外界因素下生物滞留设施对雨水径流的调控效能的影响效果。在不同水力负荷和不同植物配比条件下,生物滞留系统对雨水径流水文过程均呈现指数增长-增幅变缓-趋于稳定的变化过程。试验结果显示,生物滞留设施对径流总量削减率为23.3%~100%、径流峰值削减率为5.6%~100%、径流峰现延后时间为18 min~60 min。水力负荷对生物滞留设施的雨水径流调控起到抑制作用,而植物配比起到促进作用。通过对比不同规模设施组合的生物滞留设施对雨水径流调控效果影响,发现生物滞留设施对径流总量削减率为28.5%~100%、径流峰值削减率为6%~100%、径流峰现延后时间为27 min~60 min。生物滞留设施设计越分散对雨水径流总量控制效果越好,设计越集中对雨水径流峰值削减效果越好。借助SPSS 24.0软件和系统聚类分析方法进一步分析水力负荷、植物配比、规模效应对生物滞留设施雨水径流控制效果的影响,其结果按影响由大到小排序为:水力负荷>植物配比>规模效应,水力负荷是生物滞留设施雨水径流控制效果的决定性影响因素。