由于生态用水的不足,京津冀地区的城市河流普遍存在着较严重的水质污染问题,这些河流的污染总量虽然不及大江大河,但其污染物的浓度却达到了很高的水平,给干流水体带来了严重的污染。针对这一问题,本文以北运河香河段两条支流(凤港减河和小友垡排水渠)为研究对象,首先对两条支流的污染特征进行分析,并依据河流水质模型预测两条支流的水质变化。然后通过构建支流河口人工湿地模拟装置,探究河口人工湿地的最佳构建模式。最后制定出有针对性的支流河口人工湿地建设方案。研究结果显示,凤港减河与小友垡排水渠的污染物质浓度沿程均呈稳定下降的趋势;凤港减河和小友垡排水渠的水质随时间都逐渐好转,但由于水量的变化,凤港减河的水质变化不稳定。将一维稳态单组分水质模型和多宾斯-坎普稳态模型的模拟预测结果与2018年的水质数据进行对比,污染物质的模拟误差均在10%之内,因此,该水质模型可以用于两条支流的水质预测,为河口人工湿地设计方案提供依据。研究结果显示,河口人工湿地模拟装置对污染物质的去除率能达到80%以上,斑块对污染物质的去除率为55～70%,廊道对污染物质的去除率为10～30%,斑块的去除效果远远大于廊道的去除效果。在河口人工湿地模拟装置中,低污染负荷时的污染物去除率为60～65%,中污染负荷时的污染物去除率为70～75%,高污染负荷时的污染物去除率为82～87%,污染负荷越低去除效果越差;HRT=27 h时,污染物的去除率为70～85%,HRT=13.5 h时,污染物的去除率为70～80%,HRT=9 h时,污染物的去除率为58～63%,水力停留时间越长去除效率越高;水位高度为15 cm时,污染物的去除率为48～63%,水位高度为30 cm时,污染物的去除率为70～80%,水位高度为45 cm时,污染物的去除率为83～93%,去除率随着水位高度的升高而升高;三种斑块布置方式下,各个斑块对污染物质的去除率发生了明显的变化,斑块越靠近进水口,对污染物质的去除率越高,首个斑块对污染物的去除率可以达到20%。通过对现场的调研,提出了河口人工湿地的技术方案,并进行了结构的初步设计及图纸的绘制。人工湿地示范工程面积为7200 m2,人工湿地的有效深度为1.5 m,其水力停留时间为1 d。其主体由斑块和廊道组成,属于组合式人工湿地,填料选用砾石、沸石以及生物陶粒,所选植物为乡土植物,主要为香菇草、石菖蒲、梭鱼草以及慈菇,河口人工湿地建成后可以净化支流的水质,减少支流对干流的污染。