雨水径流是面源污染,具有一定的偶然性、随机性和广泛性。由雨水径流所引起的面源污染已成为城市水环境污染的重要因素之一。为了更好的解决面源污染问题,研究降雨过程中径流污染物浓度变化的基本特征必不可少。建设海绵城市是城市可持续发展的重要途径,海绵城市设施具有削减面源污染、提高城市径流控制率等作用。本文以西北某市市区为研究区域,对当地的雨水,各类下垫面,典型海绵城市设施及管网排口进行了径流水质监测及分析,并建立了一种受纳水体污染物浓度估算方法对当地降雨时受纳水体的水质变化进行了模拟校验。在单场降雨过程中,该市降雨水质的COD_Cr峰值浓度在35.67～63.61mg/L之间,SS峰值浓度在14～30mg/L之间,NH₃-N峰值浓度在1.61～3.30mg/L之间,TN峰值浓度在2.16～4.41mg/L之间。综合其中两场降雨的水质数据,并采用综合水质标识指数法进行评价,大部分下垫面的水质标识指数都超过了5,最低的指数也达到了4.6,其中车行道主干道污染最为严重,平均水质标识指数达到了12.6。该城市的各类下垫面径流污染非常严重。各类海绵城市设施对COD_Cr、SS等污染物的去除率较为良好,平均污染物去除率基本都达到了70%以上;对石油类的平均去除率也达到了59%以上。高位花坛、雨水花园等表面具有植物覆盖的设施对氨氮、总氮、BOD₅等污染物的去除率较高,平均去除率达到了66%以上,而类似于透水铺装这种表面不具备植物覆盖的设施对氨氮、总氮、BOD₅等污染物的去除率较低,平均去除率仅达到了27%～57%。对该城市的5个排水分区的径流总量控制率进行分析,海绵化改造完成率为67.12%的一个排水分区,平均径流总量控制率达到了94.75%。在没有管线混接的情况下,随着海绵化改造完成率的升高,平均径流总量控制率也随之升高。最后,通过建立简化的受纳水体污染物浓度估算模型,对影响受纳水体的各因素进行了分析,并根据研究区域基础数据对模型进行了参数率定及验证。率定后的模拟结果与实测结果的平均误差达到了24.01%;验证的结果与实测结果的平均误差达到了20.79%。率定及验证的结果显示与实测结果的变化趋势基本一致,故该模型可以较好的表达研究区域的实际状况,具有一定的可预测性。