随着经济的快速发展,城市化的速度越来越快,城市不透水面积的增大,导致汛期洪峰流量增大,一方面对排水系统造成巨大的压力;另一方面也造成了生态环境恶化、洪涝灾害等问题;另外,也减少了地下水的补给量,造成水资源的浪费。随着城市化带来的一系列问题,城市雨水利用引起了国内外学者的重视,城市雨水利用正日趋成为我国城市化进程中缓解城市水危机,改善城市水环境的重要措施。而将雨洪水回灌地下水作为解决水资源不足的重要措施之一日益引起了国际及国内学者的重视。许多国家先后进行了利用雨洪水进行地下水人工补给的试验研究工作,取得了许多研究成果;而研究屋面径流水质及处理措施对于利用城市屋面雨水来解决水资源短缺、改善城市环境具有重要的意义。济南市多年平均降雨量664mm,且降雨主要集中在汛期;而且房屋面积占城市面积的67-70%,屋顶为雨水的收集提供了天然集流场并且水质相对较好,其利用价值高;另外,济南市裂隙岩溶含水层渗透系数大,为汛期雨水提供了快速入渗的条件,所有这些条件都有利于地下水回灌的实施。因此,本文通过研究济南市屋面径流水质的特点,探索经济且技术可行的屋面径流处理措施,为下一步进行地下水回灌工程的实施提供了重要的基础数据。具体研究内容如下:1、归纳了城市屋面雨水的特点,分析了回灌的可行性;得出屋面径流具有初始冲刷效应即污染物浓度高、组分复杂、影响因素多、径流水质具有地域性等特点;屋面径流相对道路、绿地等下垫面水质较好且易收集,因此,能够实现屋面径流的处理后再利用。2、结合济南市降水概况,包括1951年~2006年降水量、夏季降水量及日最大降水量等,通过对济南市降雨量监测与屋面雨水水质的检测,总结了济南市天然雨水水质的时空分布,分析了济南市屋面雨水水质的特点及变化规律:济南市屋面雨水属于轻污染水源,汛期屋面径流主要污染物有SS、浊度、色度、NH3-N、NO2-N、挥发酚等,并含有微量的金属离子。通过屋面径流污染物的来源分析得知,济南市大气污染比较严重,屋面雨水径流的污染物主要来自屋顶降尘、化石燃料燃烧和汽车尾气。3、粗略计算了济南市屋面径流可利用量,利用水质指数法对屋面雨水水质进行评价,证实了春季屋面径流水质差、汛期内屋面径流水质较好的特点,为汛期屋面径流回灌的可行性提供了依据;4、通过测定不同粒径砂层渗透系数来确定砂柱过滤系统参数,设计适宜的砂滤系统,采用室内砂柱试验研究了济南市屋面雨水径流回灌裂隙岩溶含水层之前的雨水净化效果。试验结果显示砂滤系统对径流污染物中超标组分如浊度、色度、悬浮物、金属离子等有较好的去除效果,但对氨氮、亚硝酸盐氮、挥发酚去除效果较差;此外,浊度、色度和悬浮物等大部分污染物的去除主要集中在上层完成。并对下一步的试验方案提出了改进意见。