为了适应智慧城市和智慧水务建设的目标,针对我国城市暴雨洪水内涝频发的现状,深入分析了城市雨洪径流模拟的研究意义,并对于城市雨洪计算和城市雨洪模型的国内外研究进展进行系统性回顾。深入研究了几种常用的城市雨洪径流模型,例如SWMM、STORM、HSPF、Wallinford Model、SLAMM和TRRL,重点探讨了SWMM模型的基本概念、功能划分与建模要素,为SWMM模型的使用奠定了基础。系统性分析了SWMM城市雨洪径流模型,建设雨量、水位、水质等监测数据库,结合城市遥感影像、数字高程模型（DEM）、土地利用、道路、水系、地下管线等资料,设计并开发基于GIS的城市雨洪过程模拟信息系统,深入模拟分析了暴雨造成城市洪水内涝积水和管网排水过程,实现对易产生渍水点的快速识别与渍水预警信息的定位发布,该成果不仅能为应急减灾提供辅助决策,还可为智慧城市建设与管理提供有效的技术支撑。从一二维耦合水动力学模型的基本原理出发,研制了城市雨洪过程模拟与预警发布技术,提出了从实测流量和暴雨途径两种设计洪水计算方法,基于SWMM模型构建了城市暴雨内涝洪水分析方法,基于雨量预警等级划定了渍水点预警指标,提出了预警信息公众发布方法。以湖北省武汉市为典型示范区,构建雨量、水位、水质等水文监测数据库,系统性搜集了土地利用、地形地貌、汇水区、地下管网、降雨数据等资料,设计了暴雨内涝洪水计算模型,构建了基于GIS的SWMM模型,进行了城市暴雨内涝洪水计算与排水过程分析,基于雨量预警等级划定了小区、学校、道路立交桥等主要渍水点预警指标,实现易产生渍水点的快速识别与渍水预警信息的定位发布,并通过短信和微信公众号等新媒体手段进行了预警信息公告,便于公众及时了解城市内涝情况,制定有效应对措施,为城镇防洪规划、雨水管网设计、暴雨内涝灾害预警与应急救援演练提供基础。选用Skyline地理信息平台为基础,将城市暴雨洪水内涝相关的地形地貌、气象水文过程、水质监测断面、地下管线等数据资料进行系统性整理,构建空间数据库管理系统,并对洪水淹没过程、暴雨内涝计算结果进行模拟展示与发布,研发基于GIS的城市雨洪模拟预警系统,实现容易渍水点的快速识别与渍水预警信息的定位发布,对于降低城市受灾损失,提高城市暴雨内涝减灾管理能力方面也具有十分重要的应用推广意义。该成果不仅能为应急减灾提供辅助决策,还可为智慧城市建设与管理提供有效的技术支撑。