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作为湘江重要河段，湘潭段水域连接株洲市与长沙市，对湘江流域总体水质有重要影响。随着湘江流域经济的快速发展，大量工农业污染负荷排入湘江，引发水环境危机。因此，合理规划沿江水环境，建立区域水质管理系统意义重大。本研究采用美国环保局（EPA）推荐的WASP模型，建立适用于湘江湘潭段水域的水质模型，对其2010年平、枯、丰三个水期的COD、氨氮和重金属镉、铅的水质情况进行模拟，并对枯水期和丰水期COD、氨氮、镉和铅的水环境容量和最大日污染负荷进行了计算，从流域水质管理的角度出发，提出了湘江湘潭段基于最大日污染负荷的水质目标管理技术体系。研究成果如下：（1）对湘江湘潭段的自然环境、社会经济、水质监测情况与水环境质量现状进行调查分析，建立了湘江湘潭段水域WASP水质模型，确定了其参数取值，其中重要参数取值为：20℃时COD衰减速度系数Kd为0.231d-1；20℃时硝化速度系数K12为0.081d-1；镉的沉降速率KW和再悬浮速率K分别为2.5m/d和0.5mm/a；铅的沉降速率KW和再悬浮速率K分别为2.6m/d和0.8mm/a。（2）WASP模型能够适用于对湘江湘潭段的水质预测和管理，它对COD、氨氮、镉和铅模拟的平均相对误差分别为13.61%、14.55%、12.99%、13.33%，总体相对误差均在15%以下。（3）利用WASP对湘江湘潭段2010年平、枯、丰三个水期水质情况进行模拟分析。从年内变化特征看，COD、氨氮、镉和铅的浓度大小规律为枯水期、平水期＞丰水期，模拟浓度大的区段与实际排污量大的区段相符；从空间分布特征看，COD、镉和铅均可达到相应断面的水质标准，部分断面氨氮浓度出现超标现象。（4）采用WASP模型试错法，计算得出水域在2010年丰水期和枯水期的COD水环境容量分别为128269t/a和88094t/a；氨氮为7674t/a和5219t/a；镉为1.10t/a和0.95t/a；铅为2.59t/a和2.40t/a。（5）借鉴美国TMDL思想，建立了湘江湘潭段的流域水质管理模式。结果表明，2010年研究水域各断面的COD、镉和铅均未超过纳污容量。而氨氮在丰水期和枯水期的最大日污染负荷都为负值，表示入河污染大于水环境容量，其丰水期和枯水期削减量分别为2750kg/d和9476kg/d，才能达到水质目标要求。