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三峡水库蓄水后，长江三峡库区江段的水文形势、水质状况将会发生很大的变化，特别是随着库区经济的发展，污染物排放量有进一步增加的趋势，将对水环境产生很大的影响。本文通过对三峡水库蓄水后的不确定性特征(即三峡库区江段的河道特征、水文形势、污染物排放状况等因素)分析，提出了基于有限单元法的复杂河流二维随机水质预测模型(随机参数包括纵向离散系数、横向弥散系数、污染物质的衰减系数等)，运用Monte Carlo法抽样计算得到了三峡工程建成后三峡库区水质的概率分布，为三峡库区的管理与发展提供了较为全面丰富的信息。在对所研究的水体水环境认识不完全的情况下，本文建立的不确定的二维随机水质模型可以为水环境的管理提供理论和决策上的依据。