长江三峡工程是举世瞩目的特大型水利工程,对库区的水环境进行数学模拟具有十分重要的意义。近年来,地理信息系统技术(GIS)有了很大的发展,通过GIS与水质模型相结合使水质模型的功能有了质的飞跃。本文在收集三峡库区大量水文水质资料的基础上,进行了基于GIS的三峡库区水质模拟研究,得到以下主要结论:①开发了一维水质数学模型程序,验证了适合三峡库区长江水文条件的模型参数取值。模型的模拟值与实际监测值的吻合效果好(绝大部分模拟误差在20%以内)。②开发了二维水流水质数学模型程序,验证了适合三峡库区长江水文条件的模型参数取值,模型的模拟值与实际监测值的吻合效果好(绝大部分模拟误差在20%以内)。③进行了基于GIS的三峡库区水质模拟系统研究。本研究利用ESRI公司的ArcGIS Engine组件作为GIS开发工具,模型库采用Visual Basic.net编程,形成动态连接库DLL文件,数据库采用ACCESS数据库,三者集成了基于GIS的三峡库区水质模拟系统。④进行了基于GIS的三峡库区水质预测研究。通过基于GIS的一维水质数学模型对成库后的库区总体水质预测分析来看,在沿江城市和重点镇污水经收集处理并达标后,沿江重点工业污染源经处理基本达标后,沿江其它污染物负荷以2003年统计值不变的情况下,库区长江总体水质状况较成库前好。通过基于GIS的二维水质数学模型对成库前后长江万州段二维污染带模拟分析表明,万州段的COD、NH3-N、TN、TP等指标的污染带的范围均有明显减小,且蓄水水位越高,趋势约明显,在145米(丰水期)时,各种污染物的污染带减小趋势也是很明显的。水质模型与GIS结合集成为基于GIS的三峡库区水质模拟系统主要的优点是:对模型所需的海量基础数据及模拟结果进行统一的存储和管理;在数字地图上,不同水质表现出不同的颜色,直观地反映出模型计算的结果,让人对水质计算结果一目了然;利用GIS的数据分析功能,可以方便统计分析模型计算结果。方便的基础数据管理,模拟结果清晰直观视觉化效果,将会为相关部门提供有力的技术支持。