海绵城市建设能够有效缓解城市内涝和削减径流污染,但在解决实际复杂的区域水量水质控制问题时,传统决策方式存在主观性,而数值模拟则具有客观性和科学性的优点。本研究利用SWMM和MIKE 11构建海绵设施、雨水管网的降雨径流模型和河道水质模型,并以南京市丁家庄片区为例探究区域整体水量水质控制。在不同降雨重现期下,将SWMM模型得到的管网排口流量和污染负荷数据作为边界条件输入MIKE 11模型,实现SWMM和MIKE 11模型相结合,据此评估研究区域水量水质控制效果,并对现状存在的问题提出了海绵设施建设优化方案。主要研究结果如下:通过实地调研发现,丁家庄各地块建设了透水铺装、下凹式绿地、旱溪等海绵设施,排水体制为雨污分流制避免了溢流混流对河道水体的影响;通过两个月的河道水质采样监测和单因子污染指数分析发现,丁家庄沟、北十里长沟东支和柳塘沟水质仅达到地表Ⅴ类水标准,且受降雨冲击影响较大。此外,研究区域各地块海绵设施是按照各自服务面积的水量水质控制要求单独设计,缺乏对区域水量水质控制效果的整体评估。SWMM模拟发现,海绵设施建设能显著降低内涝风险。在降雨重现期为3 a、5 a、10 a和50 a下区域径流系数削减率分别为44.2%、43.1%、42.6%和42.3%,最大排口峰值流量削减率分别为48.2%、44.1%、32.9%和7.4%,说明海绵设施对区域水量的调控作用随着重现期增大而逐渐减弱,且现有海绵建设无法达到年径流总量控制率75%的要求。MIKE 11模拟发现,海绵设施建设能有效降低径流污染对河道水质的冲击。在上述不同降雨重现期下各河道的COD、NH4+-N、TN和TP变化规律基本一致,其峰值浓度的平均削减率分别为31.5%、36.3%、33.1%和27.2%,且峰现时间均延后约10 min。污染物浓度峰值出现时间在降雨开始后的50～70 min,且峰值浓度变化不大,说明径流污染存在明显的初期效应,降雨开始后的70～120 min河道各污染物浓度均显著下降。为达到年径流总量控制率75%的要求,在现有海绵设施建设的基础上,对增设透水铺装和下凹式绿地（方案一）、新建绿色屋顶和雨水罐（方案二）、新建雨水调蓄池（方案三）进行海绵设施建设方案比选。基于成本效益分析,方案一和方案二单位径流量削减的成本分别约为4457元/m~3和9913元/m~3,而方案三仅为800～1200元/m~3,因此制定海绵城市建设方案时应立足径流总量控制和径流污染控制要求,统筹布局绿色设施和灰色设施,综合考虑雨水的下渗减排和集蓄利用。