近年来,随着我国城镇化进程加快和全球气候变暖的影响,城市雨岛效应不断增强,极端降水事件发生频率增加,城市内涝、环境污染、生态破坏、水资源短缺等水生态环境问题变得日益显著。传统城市建设方式已无法满足当今城市建设发展的要求。为了能统筹考虑到城市的发展与环境相协调,我国提出了海绵城市建设理念。目前,我国海绵城市建设正如火如荼的推进着,但在很多方面技术上还很不成熟,真正全面实现海绵城市建设,还需要一个很长的探究与实践过程。本文首先对国内外海绵城市理念相关研究与应用进展进行整理分析,指出当前研究的不足。随后,对海绵城市设计的目标、原则、思路和典型海绵城市措施适用性及性能效益等进行了研究总结;并提出了具体的年径流总量控制目标定量分解技术路线。其次,以监利县城西生活片区(属于已建城区)为例,通过对研究区域基础资料的收集整理、降雨情景的设计、模型演算方法的选取、模型参数率定与验证等过程,完成适用于研究区域的SWMM模型的构建。通过模型模拟,研究分析了现状模式的径流特征、管网排水能力、积涝因素及面源污染物等特征规律。最后,通过年径流总量控制目标定量分解方法,逐级分解确定了研究区域各子汇水区雨水控制目标。结合研究区域实际情况和LID适用性分析,提出了三组LID组合方案,通过定量计算和模型验算确定各方案LID措施规模,使之满足控制目标要求。保证三组LID方案在所调控的雨水量相等的条件下进行建模分析,模拟结果表明排水系统增加了LID措施后,地表径流和径流峰值及污染物负荷都有较明显的削减,证明了LID设计的有效性。对三组LID方案的水文水力水质模拟结果进行分析,对比各方案控制效应的优劣,通过经济效益分析选出推荐方案。本研究可为实际海绵城市排水系统LID改造设计提供一定的理论参考,也可为论文所选研究区域的海绵城市建设提供一定的技术支持。