随着国民经济的飞速发展和城市现代化建设的不断加快,水环境污染和水资源短缺的现象日益突出,如何高效洁净地利用雨水资源一直是水资源保护和利用的重要研究课题,雨水的回收利用对改善城市生态环境,促进城市水资源利用和城市水环境的可持续发展有着至关重要的作用。由于受到自然降雨过程的随机性,地表污染物种类的多样性及不确定性和复杂水文、地貌特性的影响,水质有较大的随机变化特性。雨水在降落到地面形成地表径流后,初期雨水会因大量冲刷地表污染物使得降雨前期的径流中污染物浓度较高,后期雨水中的污染物浓度相对较低。随着科技的不断进步,如何更加高效地收集洁净雨水及如何提高初期雨水收集装置的安全性和可靠性一直是雨水收集利用技术的一大课题。现有的很多装置没有对初期雨水径流中污染物的随机变化特性进行跟踪、识别和判断,原因在于不能准确确定排除初期污染物浓度较高雨水和收集洁净雨水的时间段,在具体操作过程中就会造成高浓度污染物流入到雨水收集池和浪费并排除大量的可收集的洁净雨水。本课题通过参考相关文献资料,在研究城市雨水径流的水动力学特征基础上,模拟落水期雨水径流模型,分析恒定流和非恒定流中污染物离子浓度随时间所呈现的随机波动变化情况。建立水力控制渠一维瞬时源污染物离散方程,计算离散系数。从而对水力控制渠中污染物的输移离散过程进行研究。同时,研究分析恒定流和非恒定流的相关性,得到关于均匀流下扩散初期恒定流和非恒定流离散系数间的经验公式。本研究试验旨在通过对初期雨水径流中污染物的输移离散过程进行研究和特性分析,望能为现有的雨水分离收集装置提供经验数据,有效解决城市雨水收集分离装置效率低、安全性和可靠性差的问题。