生态补水能够提供区域发展所需水资源量,改善区域水生态环境,具有显著的环境修复作用。伴随经济和人口快速提升,湖库水资源及水环境恶化程度日趋加剧。白龟山水库作为南水北调工程重要的调蓄场所和平顶山市饮用水源地,近年来受自然因素和人类活动影响,长期处于水资源短缺和水质污染严重的状态,难以满足平顶山市和南水北调工程的需求,因此中线工程多次对白龟山水库实施补水,极大改善了库区水环境,充分保障水库良性运行。通过数值模拟可准确高效分析生态补水的改善效果并探寻适宜的补水模式。论文以白龟山水库为研究对象,在对库区水环境现状分析评价后,构建数值模拟模型对库区非补水期及补水期多种情景进行水环境模拟,比选出较优补水方案并揭示了补水措施与区域水环境的响应机制及演变规律,同时据此提出相应建议,为区域环境规划提供理论依据及数据支撑,对南水北调工程生态补水建设具有重要的科学价值及借鉴意义,充分保障了工程各效益的正常发挥。通过查阅文献和实地考察,对白龟山水库近年水资源及水环境现状系统分析评价后,发现库区需要建立长效生态补水机制以改善水生态环境。因此基于Mike21构建水动力-水质耦合模型,经参数率定和模型验证后,从水动力条件和水质时空分布角度分析了非补水期和补水期的模拟结果。非补水期模拟结果表明,非汛期水质较汛期水质更优,水面面积及水位变化整体呈现丰水年＞平水年＞枯水年的特征,因此枯水年水资源量较少,需进行生态补水,库区水质入口及滩地处水质较差,泄洪闸及库心处水质最优;补水期模拟结果表明,补水后水资源量满足要求,水质呈现梯级分布,通过云模型-模糊综合水质评估,补水后库区水质基本能够提升一个等级,同时补水期间六种情景中,采用2倍流量,50%补水时长下水质改善效果最优。最后针对白龟山水库状况,提出了对应的水环境保护及生态补水保障建议。