水库作为供应人类水资源的重要水利工程建筑物,可以用来灌溉、发电、防洪、养鱼和供应城镇饮用水。而自20世纪80年代以来,我国许多湖泊水库水体趋于富营养化,如太湖、滇池、官厅水库等由氮、磷等营养物过量引起的水体富营养化问题,对水库功能应用造成制约和影响。本文以汤浦水库流域为研究对象,通过数据收集分析,运用分布式水文模型SWAT (Soil Water Assessment Tool)进行流域非点源污染的动态模拟,分别完成了SWAT模型数据库构建、该数据库与模型的耦合、模型参数的敏感性分析、率定和验证；在此基础上对流域不同土地利用类型和不同污染源类型对水质的影响进行了模拟分析,从而给出了削减和控制氮磷营养物入河量的建议；同时辅以不确定性水环境容量概念进行了非点源污染的总量控制研究,最后根据总量控制目标制定水质控制方案并用SWAT模型进行模拟预测,较为完整地分析了汤浦水库流域非点源污染和水质变化过程,初步构建了流域水质总量控制体系,为汤浦水库流域的非点源污染控制提供了重要参考。本文的主要研究结果如下：(1)模型模拟径流和养分(TN和TP)率定和验证的模拟精度系数NSE和决定系数R2分别大于0.5和0.6,基本满足模拟精度要求,适于汤浦水库流域对非点源污染过程进行水质模拟和进一步分析。(2)汤浦水库流域河流中总氮、总磷负荷与径流量呈显著相关(p<0.05),在五月份和九月份附近往往会出现“波谷”,这时候的径流量也很少,随径流变化总氮、总磷负荷呈较大幅度的涨落状态。在模拟期内,总氮和总磷的平均最小负荷量为5.118t month-1(10月)和0.001t month-1(10月),总氮和总磷的平均最大负荷量为236.090t month-1(6月)和2.950t month-1(6月)。模拟分析表明,该流域非点源污染控制的关键期是6月。(3)流域内不同子流域单位面积的TN年均入河量在10.516～16.760kghm-2a-1范围内,最大源区出现在第六子流域；不同子流域单位面积TP年均入河量在0.007～0.687kg hm-2a-1范围内,最大源区出现在第一子流域。人类活动的强度和方式是非点源污染加剧的主要原因,在汤浦水库流域内非点源污染关键源区主要控制因子是土地开发程度和土地利用类型。(4)从土地利用类型看,总氮输出量是果园(83.109kg hm-2a-)>水田(47.229kg hm-2a-1)>茶园(25.175kg hm-2a-1)>旱地(20.495kg hm-2a-1)>人居地(17.059kg hm-2a-1)>林地(6.998kg hm-2a-1),总磷输出量是水田(3.166kg hm-2a-1)>旱地(2.418kg hm-2a-1)>人居地(1.561kg hm-2a-1)>茶园(0.016kg hm-2a-1)>果园(0.011kg hm-2a-1)>林地(0.005kg hm-2a-1)；从污染源类型看,汤浦水库流域内肥料施用、背景值对非点源污染总负荷的总贡献率较大,超过了75%,是非点源污染的主要来源,农村生活分布较少,对总氮负荷的贡献率小于5%,对总磷负荷的贡献率小于25%。(5)水环境容量的分析结果表明,在现状条件下,汤浦水库总氮、总磷环境容量变化呈正态分布,90%置信度水平下总氮环境容量为468.125t/a、总磷环境容量为23.337t/a。对应汤浦水库的水质现状,只有总氮负荷量严重超标,需要削减；采用水田还林(100%的水田改为林地),同时削减其他农地(旱地、茶园、果园)50%施肥量措施后可以使水库的总氮入库量达到总量控制要求。水力冲刷速度是水库水环境容量计算最为敏感的参数。在实际监测中改进水文监测设备、尽量减少入库水量与水位的测量误差,可降低水环境容量计算的不确定性。