随着经济的发展，城市化进程逐步加快。城市人口与资产密度迅速扩张，城市水泥建筑群和硬化路面使得城区的不透水面积比继续增加，同时城郊的地方发展为城区，城市周边原有的河道和湖泊洼地等蓄水体被不断挤占或干脆填平，造成城市的洪水调蓄能力严重萎缩。城市的快速发展带来了经济的繁荣，同时伴生出一系列的问题，其中城市暴雨洪水积涝灾害就是其重要问题之一。本文针对我国城市暴雨洪涝灾害严重的事实，提出城市化进程是加剧城市洪涝灾害的主要因素。首先介绍了城市雨水径流及洪涝模型的基本理论及发展现状,其次详细推导了浅水二维非恒定流基本方程，同时介绍了运用有限元法建立二维水流数学模型的原理和步骤，最后在此基础上综合福州市大学新区的气象、水文、水力、排水等各方面的知识和资料，建立了大学新区暴雨洪水积涝数学模型。模型采用二维非恒定流方程为基本控制方程，模拟城市地表径流和河道汇流；采用有限元法基本思想，利用无结构不规则建模技术，建立三角计算网格；在计算网格上合理布置变量，对控制方程进行离散，并进行计算求解及编制程序。一方面建立了河道行洪数学模型，主要是对河道的行洪能力，水位，流量变化过程进行模拟；另一方面建立了溃堤滞涝数学模型，主要是对大洪水来临时，由于河道行洪不畅，部分河道漫堤，所导致的城区进水现象进行模拟，用以评估洪水危害和损失。利用上述的基本理论和方法，建立了福州市大学新区暴雨洪水积涝数学模型，并利用2007年8月18日～19日的“圣帕”台风暴雨洪水资料和2005年10月2日～3日的“龙王”台风暴雨洪水资料分别对模型进行调试和验证，结果显示，模型的精度较高。并且运用该模型分析验算了大学新区的洪涝灾害，通过不同方案下的区域沥涝过程、积水分布、积水深度和积水时间的对比，对大学新区的防洪排涝整治方案进行了详细分析比较。为方案的制定和进一步的实施提供了一定的理论基础，具有一定的指导意义。