气候变化正在改变城市的降雨特征,降雨在发生频率及量级方面逐渐的极端化,使城市降雨径流的水文及水质特征发生显著变化,城市雨水管理系统也受到严重影响,导致内涝及面源污染现象突出。在城市雨水管理系统中,海绵城市灰色基础设施和绿色基础设施功能互补,能有效缓解城市内涝和面源污染。但是,由于未来气候变化的不确定性,城市雨水管理系统对气候变化的反应将更加复杂,灰-绿雨水设施的配置是否有足够的弹性来应对未来内涝及面源污染风险未知。因此,寻求在未来情景下具有适应性的灰-绿雨水设施决策方案,对提高城市雨水系统的弹性具有重要意义。本研究以陕西省西安市典型区域——小寨（总面积20.15 km2）为研究对象,通过现场监测、模型模拟、环境经济学方法、优化算法以及适应性决策等,分析研究区域历史和未来城市降雨变化规律,构建灰-绿雨水设施配置决策指标体系;建立历史及未来情景下灰-绿雨水设施优化配置决策模型,提出能够适应不确定因素的灰-绿雨水设施优化配置方法,为解决海绵城市灰-绿雨水设施在不确定性条件下的多目标配置问题提供参考。主要研究成果如下:（1）对第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）不同情景的降雨数据进行降尺度分析与偏差矫正,获得并分析了研究区域历史与未来降雨数据及其降雨特征。CMIP6对历史降雨量的模拟精度较高（R2＞0.57）,可以准确反映研究区域历史的降雨演变特征,对未来SSP1-2.6、SSP2-4.5及SSP5-8.5情景降雨数据分析具有较强的适用性。未来降雨的集中度主要分布在10-20之间,其在年内变化具有明显的季节性,并且比历史降雨分布均匀。未来近期（2023-2050年）年累积降雨量均值比历史增加13.60mm,未来中期（2051-2080年）年累积降雨量均值比历史增加20.20 mm,未来远期（2081-2100年）年累积降雨量均值比历史增加37.66 mm。从各极端降雨指标可以看出,未来总降雨量、总暴雨量、暴雨日数、日最大降雨量等指标显著增加,强降雨日数指标增加的不明显,而强降雨率显著减少。（2）考虑水生态、水安全、大气环境和成本等方面,采用层次分析法建立了灰-绿雨水设施配置决策指标体系。构建了设计雨型驱动的城市雨洪及面源污染1D-2D MIKE模型,分析了基于传统开发模式的城市雨洪及面源污染调控效果。传统策略下,随降雨重现期的增大,历史情景的地表径流量呈现增加趋势,使得进入管网中的雨水量加大,87.79-99.67%的管段超负荷运行,进一步导致50-88.52%的节点发生了溢流。管网外排的COD和SS污染负荷较大。研究区域发生内涝风险的位置主要集中在地势较低的中部及西部区域,内涝面积随重现期的增大,由1.57km2增加至4.83 km2。与历史情景相比较,气候变化情景下的城市集水区径流量增加了 10.70-20.70%,超负荷管段增加了 1.58-5.85%,溢流节点增加了 24.61-46.60%,出口排放流量增加了 16.57-28.85%,出口 SS和COD污染负荷峰值呈波动性的增加趋势。随着降雨重现期的增大,未来研究区域的内涝中、高风险区面积均有所增加。（3）基于灰-绿雨水设施配置决策指标体系,建立了灰-绿雨水设施优化配置决策模型,分析了多目标联动的灰-绿雨水设施优化配置方法。灰-绿策略下,历史及未来灰-绿雨水设施的总效益最大目标和安全效益最大目标之间存在协同关系,总效益最大目标（或安全效益最大目标）和成本最小目标之间呈现出明显的竞争关系。通过权衡效益和成本目标之间的关系,获得了较为适宜的灰-绿雨水设施规模。在此规模下,灰-绿雨水设施配置比例间相互权衡,使得其对溢流以及污染物负荷的削减效果较好。并且,灰-绿雨水设施配置后历史、SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下中风险面积分别减少了 0.05km2、0.39 km2、0.41 km2、0.38 km2,高风险面积分别减少了 0.78 km2、1.36 km2、1.33 km2、1.4 km2。未来情景下灰-绿雨水设施优化方案使雨水系统的弹性增加了 54.27-57.80%,将雨水系统弹性提升至0.72-0.74。灰-绿策略有效控制了气候变化影响下的降雨径流及内涝,提高了雨水系统应对气候变化的弹性。（4）考虑未来气候变化的不确定性,建立了灰-绿雨水设施配置的适应性优化决策模型,制定了未来情景的灰-绿雨水设施适应性优化配置方案。不同的目标函数对不确定性因素的敏感性存在着显著的差异,成本目标对降雨量变化的敏感性不显著,效益目标不仅受到降雨量变化的影响,还受到灰-绿雨水设施配置规模耦合协调机制的影响。考虑气候变化及灰-绿雨水设施配置不确定性得到的适应性方案,可以对多种气候变化和设施配置表现出较强的适应性。适应性方案与优化方案的内涝风险削减效果差异不大,并且适应性方案的弹性增加了 54.27-57.79%,使雨水系统的弹性增加至0.72-0.74。通过适应性优化决策模型获得的灰-绿雨水设施最优配置比例,可以对未来降雨的不确定性表现出较强的适应性,能较好的降低城市内涝风险等级,控制面源污染。对于指导实际的灰-绿雨水设施配置具有重要意义。