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近年来,非点源污染逐渐成为人们关注的焦点,越来越多的研究者开始探究非点源污染的影响因素及其控制方法,以期可以有效的控制这种污染。本文选取位于海河干流中游地区的天津市空港经济开发区常见的柏油马路、不透水花砖和草地三种下垫面,代表不透水性和透水性下垫面,利用自制的全自动面源径流污染监测实验装置,模拟不同的降雨条件,包括0.6mm/min、1.0mm/min、1.4mm/min三种均匀雨强和前峰型、后峰型两种单峰型降雨,收集各下垫面上的雨水径流,测定污染物的输出规律及特征。首先,自制全自动面源径流污染监测实验装置,针对装置模拟的降雨强度、均匀性、雨滴直径大小及终点速度进行了率定,结果显示此装置降雨范围可达0.3~2.0mm/min,在此范围内的降雨均匀性均高于85%;雨滴中数直径的范围为1.09~2.25mm,符合天然降雨的雨滴中数直径。此外,本装置可以使雨滴获得与天然降雨相似的终点速度,可较好的模拟天然降雨,保证实验的可靠性与准确性。第二,完成不同下垫面污染物输出特征,研究结果显示,在径流产生初期各污染物的浓度较高,下降程度较快,之后变缓慢,最后逐渐趋于稳定。在单峰型降雨的情况下,后峰型降雨的产流晚于前峰型降雨。在每场降雨中,不同下垫面上污染物的次降雨径流平均浓度(EMC)均存在明显差异。氮素污染物中主要以溶解态氮素为主,磷素主要以颗粒态磷存在于雨水径流中。当降雨为非均匀降雨时,污染物EMC值除与下垫面有关,还与峰值出现时间有关。第三,完成非点源污染物冲刷效应分析。在均匀雨强的降雨条件下,除颗粒态氮(PN)外,其他污染物在三种下垫面上均显示出不同程度的初期冲刷效应。后峰型降雨的各污染物初始冲刷效应普遍弱于前峰型降雨,雨强分布尤其是最大雨强出现时间是影响初始冲刷效应的主要因素。初始冲刷强弱在不同下垫面上的强弱关系基本表现为柏油马路>不透水花砖>草地。最后,对不同下垫面雨水径流中污染物进行相关分析。结果表明均匀降雨中SS-TN、SS-TP和SS-COD的相关性均较好。SS-TN在柏油马路和不透水花砖下垫面上更符合线性关系,而在草地上更符合幂函数关系。SS-TP和SS-COD在三种下垫面上均较符合线性关系。在单峰型降雨条件下,四种回归方程的拟合程度均不够理想。总体来看,SS-TN、SS-TP和SS-COD的相关性在前峰型降雨中要强于后峰型降雨。