在一些几平方千米或几十平方千米的小流域，城市地区的土地利用不仅会增加洪水流量，而且会增加洪水的频率。其增长速率与土地硬化利用的比例有关，该类土地利用能形成非渗透的覆盖层；还与雨水排放管的服务面积有关，由于雨水管汇集非渗透地面的雨水到河流中，其汇集雨水的速率比天然条件下好。因此，非渗透地面和雨水管设施是城市化洪水出现的度量指标。比如，当城市非渗透地面占有比例达40%、排水管网服务面积达40%时，洪水出现的几率大约是城市化前的3倍，这个比例常被用于小频率和中等频率洪水的分析上。然而，随着流域集水面积的增大，50年一遇的大洪水受城市化的影响不明显。

洪水是降水与径流的函数，而城市化能够明显地改变这个关系。一些研究表明较大的暴雨带给城市的径流几乎是郊区的5倍，图5.11呈现了城市化前后地区洪水径流量与滞后时间（lag time）的变化，明显表明随着城市化程度的增大，即非渗透地面面积和雨水管服务面积增大，城市径流快速增大，滞后时间减少，径流量增大。

然而，如果雨水管网被堵塞或冲毁，持续时间长的中等降雨可导致城市洪水，这种情况下，城市内涝就会产生。城市化对洪水的影响，不仅体现在地面渗透性变化与雨水管网设施上，还体现在为获得水面景观而建筑的蓄水构筑物，以及小型河流上的桥梁设施，它们都能够影响河流的行洪，有时甚至是造成行洪不畅与内涝的主要原因。不可忽视的是，城市地下建筑以及地基处理也会减少地下储水空间，阻碍地下径流通道，导致地表内涝。

目前，我国正在推进“海绵城市”发展理念和建设方式转型，通过规划和建设城市排水防涝设施，同时加强建筑物雨水分级收集利用功能，使城市像“海绵”一样，对雨水具有吸收和释放功能，能够弹性地适应环境变化和应对自然灾害，实现“小雨不积水、大雨不内涝”的目标。