城市面源污染引起的水环境问题,已经严重地制约了城市的经济和社会的可持续发展。为了有效控制城市降雨径流面源污染,亟需利用水质模型来预测未来的城市面源污染对水环境的影响,为城市水环境规划、评价与管理提供有益的帮助。本论文建立了分布式城市降雨径流面源污染模型,利用模型分析不同雨型与城市面源污染的关系,预测未来城市面源污染的基本特征。论文内容主要包括以下三个部分:第一,根据城市面源污染源特征和污染物运移过程,结合现有的先进面源污染相关理论,建立了分布式城市降雨径流面源污染模型。该模型包括产流—产污模型和汇流模型。第二,在武汉市桃花岛1.33km~2的区域内运用实测资料对该模型进行参数识别与率定,率定结果为:流量的相对误差在±25%以内,固态悬浮物(SS)的相对误差在±12%以内、COD的相对误差在±22%以内。该结果表明率定后的模型具有一定的精确度,可以适于面源污染负荷的模拟计算。第三,将该模型应用于墨水湖以北10.6km~2区域的降雨径流面源污染的模拟及预测研究。选用了2003年6月23日(降雨量100.5mm)、2004年6月4日(降雨量81mm)和2004年6月14日(降雨量45.7mm)的三次降雨过程,对模拟结果进行分析得出:对同种雨型下的各种子集水区的流量峰现时刻和峰值持续时段,以及SS和COD的单位负荷量分别进行了对比。同种雨型下,流量峰现时刻:工业区<商业区<居民区<草地,峰值持续时段:工业区<商业区<居民区<草地;子集水区污染物SS单位负荷量的大小顺序:工业区>商业区>居民区>草地;子集水区污染物COD单位负荷量的大小顺序:居民区>商业区>工业区>草地。对不同雨型下的子集水区初始冲刷污染负荷量及污染负荷总量进行了计算。结果显示:大雨初期污染负荷在总污染负荷中的比例最大达到97.29%,中雨初期污染负荷在总污染负荷中的比例最大达到81.71%,小雨初期污染负荷在总污染负荷中的比例最大达到41.38%。