作为2007年国务院批准成立的沈阳市的第四个新区——沈北新区,要实现其跨越式发展,面临供水安全和已遭破坏的水环境等诸多问题,为此沈阳市提出将溪泉湖作为沈北新区的重要供水和生态环境保护区。溪泉湖湿地是沈北新区一处重要的湿地资源,位于沈阳市沈北新区黄家锡伯族,新西小河、万泉河、羊肠河三条辽河支流在此汇聚,湿地北部紧邻石佛寺水库,南部与万泉河及羊肠河堤岸毗连。由于三条河流水质污染较重,对拟建立的水源地水质构成威胁。同时,石佛寺水库蓄水后造成溪泉湖地下水位抬升,引起周边地区的浸没问题。保障水源地的水质、水量安全,改善溪泉湖水环境已迫在眉睫。因此,本次针对溪泉湖存在的诸多环境问题,展开以下研究工作:1、对溪泉湖水环境质量现状进行分析与评价采用水质标识指数法对石佛寺水库水质进行现状评价,枯水期水库水质一般为Ⅳ、Ⅴ类,丰水期水库水质为Ⅱ、Ⅲ类,水库水质较差主要是由于水库蓄水后,辽河水质对其影响较大;采用模糊综合评价法对新西小河、万泉河、羊肠河与溪泉湖湿地进行评价,枯水期三条河流与溪泉湖湿地水质均属于Ⅴ类,丰水期三条河流与溪泉湖湿地水质分别为Ⅰ类、Ⅴ类、Ⅲ类、Ⅲ类;采用综合指数法对溪泉湖地下水水质进行现状分析与评价,评价结果显示枯水期地下水水质等级为5,丰水期地下水水质等级为4,主要由于铁、锰超标,只须对地下水进行简单处理,即可满足生活引用水标准。2、开展相关水文地质试验研究通过土壤与植物非生长期和生长期的吸附试验计算吸附降解系数分别为5.64(1/d)和4.05(1/d),通过吸附试验证明吸附有一定容量,待吸附达到饱和后吸附作用完成,在此,土壤与植物在某种程度上作为一个“氮缓冲器”。通过对前期进行的抽水试验、渗水试验、弥散试验计算含水层的渗透系数、入渗系数、弥散系数。3、构建溪泉湖水源地地表水环境数学模型考虑溪泉湖湿地的功能区标准为Ⅲ类,运用QUAL2K软件模拟计算新西小河桥、万泉河桥、羊肠河桥三个断面的控制浓度;考虑石佛寺水库功能区标准为Ⅲ类,运用Aquasea软件模拟计算总氮在水库中的空间变化,用于溪泉湖水源地地下水数学模型的计算。4、构建溪泉湖水源地地表水与地下水耦合模型运用Visual MODFLOW软件模拟计算构建水源地前后的水质、水位变化,水质模拟结果显示,石佛寺水库对溪泉湖水质没有影响;水位模拟结果显示构建水源地既可以满足供水效益,解决沈北新区的供水紧张问题,又解决由于石佛寺水库蓄水造成的周边浸没问题;5、提出溪泉湖最优化污染防治技术考虑三条河流污染严重以及湿地功能区标准为Ⅲ类,提出三种水体污染控制方案。方案一采用人工湿地净化技术,方案二采用污水处理厂工程措施,方案三采用前置库与湿地结合技术。分别对三种控制方案净化水体进行数值模拟,水质模拟结果显示,三种控制方案都是可行的,通过三种方案的经济分析,提出将前置库与湿地相结合的技术作为最优化控制方案。