雨水系统作为城市重要的基础设施,对减少积水、缓解内涝、维持水生态平衡具有重要意义。但随着城市化过程中不透水面积的增加和极端暴雨天气的频发,城市地表径流呈现出流量大、峰值高、流速快的趋势,导致城市排水管网负荷增大、内涝风险增加。建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是解决这一问题的重要措施。本文在目前海绵城市建设现状及存在的问题基础上,对全国海绵城市雨水控制利用模式进行了划分,并针对南方多雨地区构建了层级式全过程雨水系统。主要研究内容如下:(1)从自然角度出发,构建了基于海绵城市背景下的“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体城市雨水系统,实现雨水径流下渗回补、降流削峰、雨洪调蓄、水质净化、储存回用、转输排放六大功能。并指出了各个子系统的概念、技术措施、主要功能和适用范围。(2)针对目前对我国不同地区雨水控制利用模式划分存在的不足,利用基于SPSS软件的主成分分析法提取降水量、气温、土壤及旱涝灾害作为4大主成分影响指标,将我国海绵城市建设中雨水控制利用模式划分为南方多雨地区、中部暖温地区、东北寒冷地区、西北干旱地区4个区域。(3)对内涝问题最为严重的南方多雨地区构建了层级式全过程雨水系统,不同级别的处理系统应对不同重现期降雨事件,实现不同的径流控制目标。其中基本单元入渗系统适用于应对0.5~1年一遇降雨、庭院逐级削减系统适用于应对1~3年一遇降雨、地块层层滞蓄系统适用于应对3~5年一遇降雨、小区末端调蓄系统适用于应对5~10年一遇降雨。(4)以南方多雨地区的典型城市南昌市为例,对研究区域进行层级式全过程雨水系统方案的布置设计和SWMM模型创建。结果显示,层级式全过程雨水系统方案有效削减了径流总量、峰值流量,延迟了峰值时刻,降低了径流系数,减少了超载管段和溢流节点,并且保证5年一遇降雨不发生溢流,10年一遇时基本不影响正常出行。并且得到了不同层级的各个雨水系统对雨水径流的削减情况,实现“小雨不积水,大雨不内涝”的目标。