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世界上很多地区面临着严重的淡水资源管理的挑战；分配有限的水资源、环境质量和可持续用水政策等问题已经引起越来越多国家和地区的关注。随着太湖流域社会经济的快速发展、人口的持续增长，水质恶化引发的水资源短缺已成为限制流域可持续发展的重大环境问题。西苕溪流域作为太湖重要的水源，对下游生态环境保护及供水安全发挥着重要的作用；改善流域水质，实现水资源可持续利用成为目前太湖流域水资源亟待解决的问题。
本论文针对西苕溪流域供水安全问题，综合运用系统分析方法、GIS流域分析、水文与水环境模拟等方法，开展流域分布式水文与水质模拟研究，评估西苕溪流域的水资源量及水环境承载力，从水量和水质两个方面分析流域内生态、生产及生活的需水状况，并根据流域社会经济、城市化发展形势分析点、面污染源排污状况，建立西苕溪流域水资源评估与规划模型，探讨水源地保护区与中下游流域区水质安全保障的综合控制方案。
基于STREAM分布式水文模型模拟1989-2000年西苕溪流域地表径流量，模拟得到西苕溪流域多年平均年径流总量达到14.2亿m3/a。流域水资源量主要是用以满足生态、生活和工农业生产需求，采用Tennant法分河段计算流域河道内年最小生态环境需水量，得到河道年生态需水量为3.7亿m3/a，约占河流年总径流量的27％。扣除河道内生态环境需水后的西苕溪流域潜在可供给年水资源量为10.5亿m3/a。根据2001-2020年西苕溪流域工、农业生产和生活需水计算序列与潜在可供给水资源量的比较，从水量角度看，西苕溪流域潜在可供给水资源量能完全满足流域各类生产和生活对水资源的需求，流域不存在单纯水量短缺的问题。
在WEAP流域水资源评估与规划软件环境中，概化流域水系结构以及不同来源污染物排放过程，建立污染物产出、入河及其在河流中滞留与损失等过程整合的模拟模型，模拟污染排放及河流水质变化过程，在此基础上结合流域水功能分区的水质规划目标，评估西苕溪流域的水环境容量。结果显示：西苕溪流域CODcr、TN、TP污染物的年最大允许污染负荷量分别为2.8×104t/a、1.4×103t/a、2.8×102t/a；根据现状陆源污染物排放状况，流域所有污染源TP入河总量在水环境容量范围之内，CODcr与TN入河量超过流域水环境可允许容纳的污染物量，超标量分别占河道水环境容量的51％、41％。在流域内不同区域水功能目标及其满足程度存在差异，水源地保护区水功能目标为II类，在2001-2020年的污染排放模拟序列中，CODcr和TP指标均能满足水功能目标，TN—般为III类水，个别月份(7-9月)属于IV类水，均超过II类水功能目标；中下游流域区水功能目标为III类，在2001-2020年的污染物排放模拟序列中，CODcr指标能满足水功能目标，TP除9-12月达不到水功能目标之外，其它月份均能满足水功能要求，TN为VI类水，所有月份均不能达到河道水功能目标；可见水源地供水安全的主要限制性因素为TN，中下游流域区影响水功能满足的主要因素为TN和TP。
针对西苕溪流域水源地保护区与中下游流域区的水资源问题，从污染物来源入手，分别评估了建设城镇废水处理厂、采用环保型用水设施、水源地的退耕还林、流域面源污染控制等不同措施对污染物的削减能力及水质改善效果，在此基础上采用先易后难与可行性原则提出在水源地保护区建立废水处理厂削减城镇污水TN55％，80％的农村住户采用环保型用水设施，水源地退耕还林15％-22.7％，建立人工湿地等生态修复措施削减农业TN37-40％的污染综合控制方案，使2001-2020年水源地保护区CODcr、TP指标达到II类水目标，TN指标基本上保持在III类水目标。在中下游流域区建立废水处理厂，削减城镇污水及工业废水的TN、TP污染物分别为55％、23％，实施农业面源污染控制措施使TN污染物量减少28.8％的控制方案，中下游流域区CODcr、TP、TN指标可达到III类水目标。