水既是人体的重要组成元素，也是城市正常运行的必不可少的元素。随着城市的发展，地表结构不断发生变化，城市水环境污染从点源污染得到有效控制，到面源污染越来越凸显，再到城市地表水水质不断恶化，最后导致城市黑臭水体的形成，从而严重影响着城市环境以及人们的日常生活。近年来随着对城市面源污染的研究不断深入，从源头减控，到中途降解，再到末端监控，而污染物的来源和特性一直是城市面源污染控制亟待解决的问题。运用计算软件模拟地表污染物的运移过程，揭示污染物的运移规律为城市面源污染的有效控制提供重要的参考价值。　　本文以北京市新城区和老城区的不透水地表污染物为研究对象，采用场地实验、数学模拟实验和计算机模拟实验，进行了雨前地表沉积物污染特性研究，分析了不同下垫面中各污染物的沉积量范围和累积变化规律;进行了地表径流污染特性的研究，分析了在不同下垫面中污染物的运移规律及其成因;进行了天然降雨水质的研究，分析了新老城区的天然降雨水质特性;采用了等流时线法估算小流域汇水区的径流负荷，比较了新老城区单位面积污染物径流负荷量;提出了不透水下垫面在SWMM模型中水质参数的确定方法，确定了不同类型下不透水地表水质参数的取值范围。具体研究成果如下:　　(1)通过对北京市新、老城区雨前地表沉积物的研究表明，新城区广场的单位面积COD污染负荷量高于老城区，而老城区机动车道上单位面积COD负荷量高于新城区;老城区的建筑屋面NH3-N、TN和TP的含量分别是新城区建筑屋面的4.7、2.3倍和1～3倍。　　(2)通过对地表径流污染的研究发现，新城区的污染程度相对于老城区来说较小，在COD方面老城区的径流浓度值是新城区的2～5倍，其中在机动车道中相差倍数最大;SS方面老城区的径流浓度值是新城区3～4倍;在易受人类干扰的老城区机动道路上TP浓度是新城区机动道路TP浓度的2倍，老城区广场TP浓度是新城区广场TP浓度3.4倍;在NH3-N方面老城区的机动车道和建筑屋面与新城区的机动车道和屋面的浓度值相仿，但新城区的广场NH3-N要比老城区的广场NH3-N浓度高。　　(3)通过对天然降雨进行比较发现，降雨初期（20分钟）新城区的COD、TN、TP、NH3-N和SS的浓度分别为24mg/L、7.5mg/L、0.2mg/L、4.0mg/L和120mg/L，相对于新城区而言，老城区的污染程度较大，降雨初期（20分钟）对应污染物浓度分别为30mg/L、6.8mg/L、0.18mg/L、4.5mg/L和380mg/L;在整个降雨过程中，COD方面老城区的天然雨水浓度值是新城区的1.5倍，SS方面老城区的天然雨水浓度值是新城区3.6倍，老城区天然降雨NH3-N浓度值是新城区的2倍，但是TP和TN两个地方的天然雨水浓度相同，说明两种污染物的含量在空间上的分布上具有相似性。　　(4)采用等流时线法对在新老城区的小流域的汇水区的径流负荷进行估算发现:新城区的各污染物COD、NH3-N、TP、TN和SS每毫米降雨量下单位面积径流污染负荷量分别为:29.13mg·m2/mm、2.26mg·m-2/mm、0.11mg·m-2/mm、4.79mg·m2/mm和155.23mg·m-2/mm，老城区的各污染物76.80mg·m-2/mm、2.57mg·m-2/mm、0.37mg·m-2/mm、4.48mg·m-2/mm和430.78mg·m2/mm。说明在雨季期，单位面积不透水地表径流污染负荷老城区总体要高于新城区;当场降雨量达在20～25mm时，污染物COD、NH3-N和SS的单位面积径流污染负荷最高，可认为降雨对地表污染物的冲刷负荷量最大。　　(5)将研究区域中不透水地表污染物的检测值代入SWMM水质模型中得到，在新城区累积参数C1在COD、NH3-N、TP、TN和SS的取值范围分别为0.131～0.188g/m2、3.84～8.67mg/m2、0.32～1.69mg/m2、9.28～35.05mg/m2和2.00～7.75g/m2，对应累积系数C2分别为0.074～2.076、0.018～1.255、0.015～2.125、0.013～0.434和0.021～1.355，冲刷参数S1在COD、TP和SS的取值范围分别为16.42～44.92、1.68～172.08和4.63～18.79，对应冲刷系数S2分别为0.019～0.157、0.003～0.721和0.024～0.317;在老城区累积参数C1在COD、NH3-N、TP、TN和SS的取值范围分别为0.048～0.216g/m2、0.772～9.575mg/m2、0.282～1.168mg/m2、2.000～19.644mg/m2和0.593～3.000g/m2，对应累积系数C2分别为0.028～0.218、0.019～0.767、0.026～0.901、0.031～1.329和0.046～1.153，冲刷参数S1在COD、TP和SS的取值范围分别为9.14～102.43、2.13～63.08和13.83～37.85，对应冲刷系数S2分别为0.094～0.531、0.056～0.619和0.011～0.798。　　本论文的研究成果为后续学者研究城市面源污染提供数据支撑，也为SWMM水质模型在北京市新老城区的应用提供水质参数的借鉴。