城市再生水因来源广泛、就地可取、经济高效等优点逐渐成为缓解水资源危机的重要措施之一,但再生水这一多物质共存体系在回灌河湖补给河道用水过程中,存在着造成河道渗滤系统堵塞的问题。研究再生水回用河湖河床渗滤介质渗流-堵塞的发生机理,对于再生水长期安全回用与提高回灌系统补给效率具有重要意义。本文第一部分通过室内大型土柱模拟试验开展了再生水回用条件下典型河道断面渗流-堵塞发生规律研究。研究发现北运河典型河道断面表层5m深度土沟介质分别为素填土和砂质粉土,和合站介质分别为细砂和粉砂;和合站对再生水的入渗速率高于土沟,且均以乘幂关系入渗,和合站穿透时间为78.83h,土沟穿透时间为152h;Thullner(0.75)模型对孔隙度的模拟结果显示,土沟与和合站堵塞程度分别为19.3%、14.4%,在0-30d主要发生物理堵塞,在31-77d主要为物理-生物堵塞。本文第二部分开展了再生水回用条件下回灌介质生物堵塞发生规律及对颗粒物运移能力影响试验研究。研究发现再生水回灌条件下渗滤介质相对渗透系数在0-40d波动较大,生物膜堵塞作用较小,在41-122d缓慢下降,生物堵塞作用显著。相对渗透系数与介质形貌、粒径大小与水力负荷等条件显著相关;综合相对孔隙度与弥散度模拟结果,土柱孔隙堵塞约20%,介质粒径减小,堵塞程度相应增大。随堵塞程度增加颗粒物的滞留能力增强,微生物堵塞可显著促使颗粒物滞留在渗滤系统内,对渗滤系统堵塞发生具有加速作用。本文第三、四部分研究了不同环境因子影响下颗粒物在多孔介质中的迁移-滞留规律。研究发现介质粒径、离子强度、水流速度等影响因素与DOM的耦合作用对颗粒物滞留量影响作用显著,颗粒物直径与离子强度呈正相关,介质粒径、水流速度呈线性负相关;再生水DOM的存在对纳米颗粒物的运移表现为憎溶作用,对于260nm与960nm颗粒物,再生水DOM对低离子强度背景液中的颗粒物表现为憎溶作用,对高离子强度背景液中的颗粒物表现为增溶作用。本文第五部分通过联合运用DLVO理论与Maxwell扩展模型,进行再生水DOM对颗粒物粘附效率影响的动力学分析。研究发现再生水DOM的存在使颗粒物与介质Zeta电势减小,使颗粒物与介质之间排斥势垒降低,次级势阱加深,颗粒物稳定性降低;对于较小直径颗粒物,主要发生初级势阱吸附;对于较大直径颗粒物,主要发生初级势阱与次级势阱吸附;当离子强度增加时,粘附效率相应增加。DOM的存在使颗粒物初级势阱粘附效率增大两个数量级,次级势阱粘附效率增大一个数量级。