随着城市化的快速推进，水资源的需求也进一步增加，供需矛盾日益突出，因而寻找新的可替代水源就显得尤为重要。降雨作为城市水循环过程中的一个重要的环节，在调节城市水资源的分布、补给地下水、补充城市业生产和居民生活中对水资源的需求量等方面起着非常重要的作用。本文结合陕西省教育厅重点实验室科研项目，西安市科技创新支撑计划科研项目，陕西省自然科学基础研究计划等项目；在查阅大量国内外相关资料的基础上，采用理论分析、实验研究与数学模拟相结合的方法对西安市不同区域、不同类型的下垫面、不同场次降雨径流水质的状况，下凹式绿地对径流雨水的滞蓄和其中污染物的去除能力以及储存的径流雨水水质随储存时间的变化情况进行了研究，主要研究成果如下：　　 (1)通过对西安市近30年的降雨资料分析，发现西安市的降雨年内年际之间的变化差异很大，年内降雨主要集中在5～10月，占全年降雨量的80％，用P-Ⅲ型曲线分析计算得到两安市年均降雨量为546(mm)，以5～10月的间年均降雨量来计算08年西安市屋面、道路、广场上的可收集雨量为0.3亿m3。　　 (2)通过对西安市不同区域、不同下垫面，11场次的降雨径流水质进行监测，结果表明径流水质与下垫面的类型、降雨强度、降雨历时、地表污染物的累积过程、降雨季节、前期晴天数等有很火的关系。不同下垫面的水质由好到坏的次序为：屋面＞广场＞校园路面＞城市马路；采用污染物的地表累积指数模型和雨水冲刷模型很好的模拟了校园路面径流中SS、NH3-N和NO3--N等指标浓度随径流时间的变化。　　 (3)通过试验对比分析3种不同铺装设计的下凹式绿地对径流雨水的滞蓄和其中污染物的去除能力，试验结果与理论计算进行对比，提出汇比面积为3、下凹为10cm、沙土比为1∶6的下凹式绿地对5年一遇120min内降雨径流的滞蓄效果最好，同时发现这种铺装设计对径流雨水中的NH3-N、NO3--N、SS、COD等4种污染物有较高和较稳定的去除率。采用一级动力学模型，很好的模拟了绿地对径流雨水中NH3-N、NO3--N等污染物的去除效果。　　 (4)通过对储存的屋面径流雨水水质进行监测发现：在储存过程中雨水的PH接近中性，而NH3-N、SS、浊度呈现下降的趋势，NO3--N出现下降→上升→下降的趋势，COD出现下降→上升的趋势。最后对储存过程中雨水水质的状况进行了评价，认为储存雨水只能用于生活杂用和工业冷却等，其最佳利用时间为30～40天之间，且不能被直接饮用。