随着城市发展步伐的不断加快，城市水资源紧缺的问题日益突出。雨水作为水资源的一种，因为其成本低、易直接利用等优点，愈发受到人们的重视。对城市雨水的利用，不仅缓解了城市水资源紧缺的问题，而且能够防止城市洪涝灾害、调蓄补充地下水资源。并且提高城市雨水利用率也是建设节水型城市的重要措施。本文主要研究了天津市雨水利用的问题。在查阅大量国内外文献、收集天津地区降雨资料的基础上，分析总结了天津地区降雨的特性以及城市化对天津市雨水利用的影响，并且阐明了城市雨水利用的方法及途径。通过SWMM模拟区域城市化前后不同设计频率下的径流过程，发现城市化后小区雨水径流总量及峰值流量均有明显增高，并且后期降雨径流明显。通过SWMM对下凹绿地的模拟发现，下凹绿地可有效缓解一般强度的降雨径流。但由于受下凹绿地容积限制，在降雨强度较大区域下凹绿地应配合其它雨水利用设施取得更好的效果。制定了具体的雨水采集方案，对不同采集点雨水水质进行实验分析。通过对不同监测点2010、2011年的降雨监测可发现，天津地区雨季的降雨多为雷阵雨，初期降雨强度较大，降雨历时短。通过对雨水径流水质分析可得以下结论：①对于屋顶雨水，一般油毡屋面较坡顶瓦质屋面水质变化幅度大，而不同老化程度的同类屋面材料的主要对初期径流水质的污染程度有明显影响，后期径流水质基本趋向一致；②污染最严重的屋面径流一般都发生在每年的最初几场雨和夏季高温期；③对于路面雨水，初期降雨径流污染最为严重，随降雨历时的延长，污染物浓度也逐渐下降。最后通过对实际工程案例的研究，归纳总结了城市雨水利用工程的各种条件的分析。阐明了拟建区水量平衡的计算方法，从而量化了雨水利用工程设计规模的确定标准。提出了雨水利用工程固定资产投资和年运营成本的一般计算公式，从而可以对雨水利用方案投资进行估算。