湖库是我国众多城市的重要饮用水源地,但是由于湖库富营养化及藻类水华,湖库水源地的取水安全日益受到威胁,避藻取水成为饮用水安全的重要研究课题。目前,对于深水湖库避藻取水已有了较为成熟的方法,但浅水湖泊避藻取水尚未有效解决。本研究以巢湖拟建第三水厂取水口为原型,通过物理模型实验和数值模拟相结合的方法,研究了不同结构挡藻板的避藻效能及其避藻机理,得到了最优挡藻板结构,并结合原位控藻技术,提出了适用于富营养化浅水湖泊的避藻取水优化方案。在本文中定义挡藻板与取水头部连接的边为挡藻板宽,记为b,相邻边为挡藻板长(或弧长),记为l,挡藻板长宽比记为Ar。本文取得了如下的研究成果:(1)不同结构挡藻板的避藻效能。挡藻板避藻能力受其形状影响,直板、斜板和弧形板三种形状中,弧形板的避藻效果相对最好,直板相对最差;挡藻板避藻能力受其长宽比Ar影响,Ar>1时,避藻能力较差,Ar<1时,避藻能力与长宽比呈现正相关的关系,Ar=1时避藻效果最佳。(2)不同结构挡藻板的避藻机理。增设挡藻板后,由于挡板对携带藻类的来流具有一定的直接拦截作用,从而能够规避部分藻类,但从规避率可以看出这种规避作用较小,对藻类规避起次要作用;增设挡藻板后,取水口流态得以改变,外部来流在挡板附近区域形成不同程度的旋涡,而旋涡的数量及其强度受挡藻板形状和长宽比影响,斜板与弧形板出现的旋涡较直板多,Ar>1时基本不存在明显旋涡,而Ar<1出现明显的旋涡且涡强与长宽比Ar成正相关关系,从规避率可以看出取水口流态的改变对藻类的规避作用较大,是挡藻板主要的避藻机理。(3)浅水湖泊避藻取水优化方案。经物理模型实验和数值模拟优化,确定挡藻板最优结构为长宽比Ar=1的弧形板;在此基础上提出了“围隔拦藻、原位控藻、弧形板避藻”的富营养化浅水湖泊避藻取水优化方案,该方案具有较好的灵活性,能够视湖库的实际情况进行适当调整,同时其多层次避藻设施能够更好提升避藻效率。