当前世界各地的城市排水管道几乎都存在程度不一的泥沙沉积现象。淤积的沉积物不仅会造成管道腐蚀、水流输送能力的降低,而且在雨水径流的冲刷作用下,其中赋存的污染物会释放进入城市水体,对受纳水体的水环境构成威胁。随着点源污染治理程度的提高,非点源污染对水体的污染负荷贡献比例逐年增加,排水管道是雨水径流进入水体的主要途径,排水管道沉积物中污染物的径流冲刷释放是水体非点源污染负荷的重要组成部分,因此,明确管道沉积物的冲刷释放规律,控制其中污染物的冲刷释放是改善城市水体污染的重要方面。　　 本研究以北京城区典型排水管道(雨水管道)中的沉积物为研究对象,通过现场调研雨水管道,明确雨水管道沉积物沉积状况；实测降雨时雨水管道径流水量水质,估算次降雨条件下沉积物冲刷释放污染负荷；模型模拟管道沉积物在人工制作的模拟管道中的冲刷释放情况；同时结合沉积物物理性质和沉积物颗粒传输原理,提出适合控制管道沉积物的雨水管道设计的研究方法。　　 本研究得出主要结论见下:　　 (1)所研究雨水管道雨季径流中污染物的浓度远高于地表水环境质量标准(GB3838-2002)中Ⅴ类水质标准,直接排放进入城市水体会造成严重的水体污染；采用浓度法计算次降雨污染负荷84m雨水管道中沉积物在次降雨径流冲刷下(降雨量22mm),其管道沉积物污染负荷贡献率分别为:CODcr12.35％,SS0.92％,TN1.5％,TP1.5％；295m雨水管道中沉积物在次降雨径流冲刷下(降雨量26mm),其管道沉积物污染负荷贡献率分别为:CODcr33.78％,SS31.89％,TN23.12％,11P30.01％。　　 (2)不同管道沉积物的物理性质(含水率、密度、比重和有机质含量)存在差异,其因为主要与管道沉积物的来源和管道自身的腐蚀有关；沉积物床为混合粒径颗粒物组成,小颗粒在低剪切力(低水流速度)下首先开始运动；随着表层小颗粒都被水流冲刷悬浮随带走,之后,随着水流剪切力的增大(流速增大),较大颗粒物也被冲刷悬浮带走；进而又出现下层混合颗粒物,首先小颗粒在水流冲刷条件下,之后出现大颗粒被冲刷,如此反复,直至沉积物床颗粒物全部都被水流冲刷带走。如果开始时水流速度过大,则径流中将可能不出现峰值粒径。　　 (3)沉积物颗粒在排水管道中运动可分三个阶段:挟带、传输和沉淀；沉积物颗粒在排水管道内的运动形式分为以悬移质和推移质两种运动形式,同等条件下沉积物颗粒以推移质运动所需的水流速度小于其以悬移质的运动所需的水流速度；沉积床表面颗粒的侵蚀与沉积物床的Colebrook-White粗糙度、水流最小剪切力有关；Colebrook-White粗糙度越大、剪切力越小,沉积物颗粒越容易发生侵蚀；　　 (4)实测北京市区雨水管道、廊坊市区雨水管道和合流制管道中沉积物传输浓度(以SS计)、粒度分布和管道沉积物的比重,提出基于沉积物传输原理的排水管道设计。由于降雨径流测试的困难,测定的降雨次数还比较少,如果推广基于沉积物传输原理的排水管道设计方法还需大量的实测降雨条件下的排水管道径流等。从而,控制管道沉积物的沉积和降低排水管道建设运行总费用。