大多数污染物在水环境中的迁移转化、归宿和沉积物的运动密切相关,然而在确定性数值模型实际应用过程中,沉积物对水体的影响经常被简化或被忽略,从而影响模拟的精度。本论文在前人研究的基础上,开展了以下几个方面的工作: (1) 在总结了国内外沉积物污染基本问题及沉积物污染水质模型研究成果的基础上,将水相和悬浮相污染物作为一个整体,结合泥沙模型,引入泥沙污染物吸附量,底泥释放量及冲淤引起的释放增量等物理量,推导建立了沉积物污染水质模型,并运用吸附动力学,空隙水扩散等模型,解决了泥沙吸附量和底泥的释放随时空变化的问题;在对浅水流动力学原理理解的基础上,学习演绎了从三维不可压流运动方程出发,对其沿垂向积分,逐步推求得二维浅水方程的整个过程,明确知道二维浅水方程由来的简化处理及本文推导的二维浅水方程中各项的物理意义; (2) 将构建的水质模型与赵棣华1996年开发的RBFVM-2D(River Basin 2D Water Quantity Finite Volume Method)的水量模型进行耦合,并利用了日益倍受青睐的限体积法对构建的二维水流—沉积物污染水质耦合模型进行求解,界面通量求解采用黎曼近似解通量差分裂格式FDS(Flux Difference Splitting); (3) 利用2004年5月玄武湖的调水实测资料,对构建的二维水流—沉积物污染水质模型进行率定和验证,确定了模型的可靠性;并将模型应用于南京玄武湖调水方案设计中,根据调水目标设计不同调水方案,对模拟结果分析,给出玄武湖调水的相对最优方案; (4) 对推荐的最优方案,进一步讨论考虑沉积污染后对水质模拟结果的影响;