城市排水管网中涉及大量的流体力学问题,除了流动本身的特性外,排水管道系统中面临了许多问题,例如管道淤积对过流能力的影响以及管道中点源污染的扩散规律等问题。本文采用实验室试验和数值计算相结合的方法进行研究,充分发挥了试验研究与数值计算的特点。在大量文献综述基础上以具体工程问题作为切入点,利用试验研究和数值计算的方法对排水管道出现的管道淤积和点源污染扩散问题进行了详细探讨。本文首先以试验研究为主要手段并结合数值模拟方法对管道中不同淤积度、不同流量共62组工况进行分析,研究淤积对管道过流能力、流速分布等过流特性的影响。结果表明:各测点水深近似相同,过流可视为均匀流;管道充满度随着流量的增加而增加,管道充满度随着管道淤积度的增加而增加;管道壁面切应力随着流量的增加而增加且对于存在淤积的管道,最大切应力出现在管道底部淤积的中心位置,表明管道淤积形成的较大的切应力增加过流对管道的冲刷,为后期开展管道剥蚀试验提供理论和方法支持;建立过流能力损失公式对不同淤积度时管道过流能力损失量进行定量计算,通过分析各工况过流能力损失量可知,管道淤积度的增加,降低了管道过流能力;相同淤积度下,最大设计充满度越大,则管道过流能力损失量越小,淤积度为0.4、最大设计充满度为0.55时,过流能力损失量达到82%的最大值,对工程中排水管道淤积对过流能力影响的定量评估提供了思路和建议。其次本文利用数值模拟作为主要手段并结合试验验证对点源污染扩散过程进行分析,研究以流量、管径和水污比(污染量/水量)作为变量共设置36组工况。结合管道内的污染相分布特点对污染物扩散过程进行探讨;对不同流量、不同管径、不同水污比下的污染物扩散情况进行对比,研究各变量对扩散过程的影响,结果显示水污比越大对应的混合扩散效率越高,管径和流量越大对应的混合扩散效率越低;选取管道截面水污两相的混合均匀性评价指标对各工况污染物扩散程度进行定量计算,后根据计算结果利用量纲分析法得到混合扩散均匀长公式,对点源污染的定位和溯源提供理论支撑。本文通过试验研究和数值模拟的方法对重力流管道淤积过流特性和压力流点源污染扩散规律这两个工程问题进行研究,对实际工程提供了理论指导,推动了试验研究与数值仿真相结合的方法在排水系统研究中的进一步发展。