草海属于半封闭式浅水湖泊,湖泊水动力主要依靠风场提供,因此湖泊水流流速缓慢、水体交换能力弱,污染物沉积,湖泊水质问题愈发严峻。为改善湖泊水质,牛栏江-草海引水工程引用牛栏江优质水源置换草海内原有水体,但该工程引流方案较为单一,水体置换效率不理想。为提高水体置换率并减少水资源浪费,本文结合实测数据的整理与收集,建立了草海流域三维风场模型和二维水动力-对流扩散耦合模型,并利用模型探讨了不同入流形式和工程措施下对草海水体置换效率的改善效果。论文取得的主要成果如下:（1）为获得更加精准的湖泊水动力模型,建立草海及周围山体的三维风场模型,模拟结果表明湖泊表面风场受到周围山体遮挡的影响呈现出靠近山体气流流速低,气压小;远离山体气流流速高,气压大的不均匀分布特征。（2）基于风场模型结果构建草海二维水动力模型,结果表明,湖泊流场对风场的敏感性较大,特别的,风受到山体遮挡后导致湖泊表面风场不均匀分布,水流在浅水区域顺风而行且流速较高,受到岸边界阻挡和水量平衡的影响产生多个大小不一的环流。（3）建立水动力与对流扩散耦合二维模型模拟草海水体置换效果。结果表明,湖泊各区域水体置换能力受到地形、边界条件、湖泊流场等影响,存在区域性差异。（4）对6种工程改善措施进行模拟,结果表明,以更大流量引入湖泊可以缩短水体置换所需时间,但同引水量条件下水体置换率会小幅度下降;在保证置换效果的前提下选择离出流口较远河道引流可以提高清水利用率;增设7.5k W潜水推流器能够起到“引清推污”、改善水动力和提高水体置换效率的作用。在新老运粮河入湖水质能够达到标准的情况下,首选大观河引流10m~3/s+拆除部分导流带+增设7.5k W潜水推流器方案,该方案在同等入湖水体体积情况下水体置换效率最高且具有最高经济性;大观河引流10m~3/s+改建导流带+增设7.5k W潜水推流器方案是兼顾新老运粮河水质不稳定和经济性的方案。