随着城市化进程不断推进,城市下垫面的不透水性增加,使原有的自然水文循环系统发生了巨大的变化。雨后入渗量显著减少,从而导致短时间内大量雨水径流汇集并外排,给城市排水系统带来极大的压力。此外,由于雨水径流所携带的面源污染负荷,也使得受纳水体的水质状况急剧恶化。因此,为了解决城市化下的综合水问题,以城市径流总量和污染负荷总量为控制指标的城市建设发展新模式—“海绵城市”应运而生。本文通过构建典型地块和试点区域两种不同空间尺度区域的SWMM模型,并采用了监测与模拟相结合的方法,以沣西新城海绵城市试点区为研究对象进行了海绵成效的探索分析。将径流控制率和污染物负荷削减率作为评价指标,对比分析了海绵城市建设前后两种不同空间尺度上降雨径流控制及污染负荷削减的效果,以此来评估海绵成效是否在不同空间尺度具有可行性。且通过全年长时间序列降雨和典型单场次降雨来研究不同降雨特征对海绵城市的径流控制率和污染负荷削减率的影响规律,并分析了影响成因。本文的重点研究结论如下:（1）以典型地块和试点区域两种不同空间尺度为研究对象,分析了海绵设施建设对研究区域排水能力和污染削减的影响。结果表明,在不同降雨条件下,总体上径流控制率与污染负荷削减率随降雨量的增加而减小,这两个评价指标和降雨量呈负相关关系。研究区域的降雨径流控制率和污染物负荷削减率经海绵设施建设后均大于建设前,表明建设海绵设施对降雨径流和非点源污染负荷具有较好的调控效果,海绵成效显著。（2）通过对比评估同一降雨条件下不同空间尺度的海绵效果,发现随着空间尺度的增大,年径流控制率呈逐渐增大的趋势,而污染物负荷削减率则出现了降低的趋势。并通过研究不同空间尺度海绵效果的差异性,发现在同一降雨条件下不同空间尺度的空间耦合会对径流控制率和污染物负荷削减率产生重要影响。对不同空间尺度的径流控制和污染物负荷削减规律进行研究,可以发现它们之间存在着协同关系。（3）通过SWMM模型定量分析长时间序列降雨,发现近五年来随着降雨量的增加,海绵城市的年径流控制率和年污染负荷削减率都有显著的年际变化规律。首先通过全年长时间序列降雨研究,发现全年大雨暴雨占比越高,径流水量水质的控制率越低;其次通过单场次降雨下的降雨强度、降雨历时等对径流控制和污染负荷削减的影响规律的研究表明,降雨量、降雨强度、降雨历时、大雨和暴雨的全年场次占比等多个降雨特征将协同影响海绵成效。