随着三峡水库建成蓄水，库区水文情势发生较大改变，库区已从天然河道变成一个河道型水库。一方面由于水体加大，水深增加，流速减缓，库区水域污染物稀释扩散能力减弱，岸边污染将趋严重，并且部分支流库湾受回水顶托影响，营养物质富集，成为易出现富营养化的敏感水域；另一方面，随着库区社会经济建设快速发展，入库污染负荷会相应增加，对水环境产生较大影响，使三峡库区的水资源保护与水质安全形势变得更加严峻。　　三峡库区流域的发展涉及不同时空的社会、经济、环境和资源等因素，因素之间又存在复杂的相互联系和反馈作用，面对如此复杂的研究对象，仅靠决策者的经验和知识很难确保环境、经济、社会协调发展；同时，区域主要污染源识别是进行水污染防治的基础，正确快速的识别区域主要污染源可为后续的水污染防治工作提供决策依据、降低工作成本、提高工作效率。因此建立库区流域水环境仿真模型系统，研究库区流域社会经济发展与水环境间的互动关系，优化库区经济结构，提出相应的污染防治对策，对促进社会经济发展和库区中长期水污染防治具有重要意义。　　本文以三峡库区流域为研究区域，利用数值模型、系统动力学仿真模型、数学优化方法、综合评价方法对流域水环境仿真和污染防控对策进行相应研究。分别建立了适合于三峡库区流域的水动力水质模型、以水环境为核心的系统动力学仿真模型、库区“社会－经济－环境”优化模型和基于熵权模糊物元法的综合评价模型，并最终形成了以“模拟－优化－评价”为核心的规划方法体系。并以此为基础，探讨了三峡库区流域水污染综合防治措施。　　根据三峡库区地形、地貌、水文特点，本文以EFDC模型为基础，建立了适合于三峡库区流域的水动力水质模型。利用所建立水动力水质模型进行了模拟计算，以长寿－涪陵江段为示范区域，对研究区域内污染物的超标面积进行模拟计算，探讨和分析了不同位置排污口的水动力及污染物输移特征。首次将敏感源概念引入流域水环境控制领域，并利用敏感源筛选技术对沿江各区县进行了筛选，得到了三峡库区沿江各区县COD和氨氮污染优先控制顺序排名。研究结果表明：利用数学模型计算排污口污染混合区面积的方法可用于区域污染物扩散降解能力的筛选；受干流对支流输入影响，干流污染物向支流内输移扩散过程明显；长寿区、重庆主城区、涪陵区对氨氮污染较为敏感；江津县、忠县、长寿区对COD污染较为敏感。　　本文将系统动力学方法应用于三峡库区流域水环境规划管理，建立了三峡库区流域水环境系统动力学仿真模型，分析了影响各个子系统或整个三峡流域水环境的关键影响因子。研究结果显示，库区社会经济如按照现状情景基准发展，至2020年工业产业比重年将达到80％以上，库区总产值超过4万亿，污染物排放远超环境库区环境容量。经济结构调整是减少库区点源污染的重要手段和措施，但仅仅进行产业结构调整，至2020年仍不能达到库区环境容量要求，需要辅以必要的污染控制技术措施。　　在对流域社会－经济－环境系统系统分析及江段敏感性分析的基础上，建立了库区流域“社会－经济－环境”多目标规划优化模型，在严格的环境资源约束等条件下对三峡库区流域社会经济发展模式进行优化，得到了适宜于库区社会经济环境协调发展的优化模式。优化结果表明，在现有环境资源容量的约束下，库区2015、2020状态年三产结构优化比例分别为3.88:43.6:52.52和2.32:41.67:56.01。　　为提高权重确定中的客观性，将熵权法引入综合评定方法，基于熵权和模糊物元理论，创建了熵权模糊物元综合评价模型，并利用该模型对不同发展情景下的三峡库区水环境进行综合评价，最终得到不同情景方案的综合评分。研究结果表明，优化情景得分最高，控制措施方案中，经济结构调整与污染控制相组合的控制方案最为可行。