近年来,我国很多地区在湖泊中修建人工岛,这种措施不仅有效解决了因河道疏浚等带来的淤泥堆放问题,还可以一定程度上增加湖泊的观赏性。但湖泊中的人工岛会使湖泊的水动力条件变差、水体更新时间变长,增加湖泊富营养化的风险。因此,合理布置人工岛数量及形状,对改善湖泊的水动力条件,促进湖泊水质时空改善等具有重要意义。本文基于EFDC（Environmental Fluid Dynamics Code）数值模拟技术,以江苏盐城市马家荡人工湖为研究对象,建立湖泊二维水动力-水质模型,在考虑人工岛布置位置、大小、离岸距离等因素的基础上借鉴正交试验构造思路,针对人工岛形状设计多种人工岛布置方案,并对各人工岛布置方案下湖泊的水动力条件、水体更新能力和湖面漂浮物的出湖能力进行数值模拟研究,获得最优的人工岛布置方案,为湖泊人工岛布置的科学决策提供理论支撑。本论文主要工作内容如下:首先,本文分析了马家荡地区自然条件、区域气象条件、水文等方面的基本情况,利用长系列降雨资料得到典型年份人工湖的进出湖流量。在总结国内外湖泊人工岛布置的基础上,结合马家荡人工岛布置的实际情况,借鉴正交表构造思路设计出基于不同人工岛形状的马家荡人工岛布置方案。本研究在EFDC模型的基础上,利用曲线正交网格建立马家荡人工湖二维水动力模型,分析表明模型很好拟合了马家荡人工湖复杂边界,水动力模型的计算结果能够反映马家荡人工湖水动力特征。利用已建的水动力模型对人工湖的水动力条件进行模拟,以湖泊整体流速和人工岛附近局部流速为主要参考依据,结果表明:连续引水6 d后,湖区的流场稳定。从湖区的流速来看,九种人工岛布置方案下湖区整体的流速变化不大,其中东侧湖区流速高于西侧湖区,人工岛附近局部流速分析表明方案三最优,岛1为圆形,流速为3.3 cm/s;岛2附近流速受形状影响最大,月牙形流速最大为2.83 cm/s;岛3为月牙形状流速为2.43 cm/s。此外,岛1、岛2之间水动力条件存在相关,岛3的水动力条件相对独立,岛2的形状直接影响岛2西南侧环流强度。在此水动力模型基础上,进一步构建马家荡人工湖对流扩散模型,对九种人工岛布置方案的人工湖内保守污染物进行模拟,以水体更新时间为指标来表征湖区的水体更新能力,在水动力模型模拟的低流速区域设置观测点。结果表明:以30 d为补水周期,东侧湖区示踪剂浓度降低明显低于西侧湖区,连续引水18 d后,人工岛周边示踪剂浓度降低至较小水平。从水体更新时间来看,人工岛布置方案三最优,岛1圆形时,岛西侧水体更新时间最短,大约4 d～8 d;岛2为月牙形时水体更新时间约1.5 d;岛3为月牙形时水体更新时间约1.5 d。进一步,以人工湖水动力条件、水体更新能力下各人工岛布置的排序为统计变量,以两组统计变量倒数的算术平均数的倒数为依据,确定了人工岛布置方案下人工湖水动力条件、水体更新能力综合排序。最后,采用已建立的马家荡人工湖水动力模型,基于Largrangian粒子追踪法,在水动力分析中可能存在环流的西南湖区、岛2西南侧释放粒子,对湖区非可溶性进行模拟,以粒子的滞留比例为主要判断依据来表征湖面漂浮物出湖能力。通过九种人工岛布置方案的数值试验对比,发现九种方案滞留比例整体上呈下降趋势,但在粒子运移17 d左右,滞留比例存在一段稳定时段,该时段时间越长,其滞留比例越大,经过30 d运移后,方案六的滞留比例最小约25%。进一步,以人工湖水动力条件、水体更新能力、漂浮物出湖能力下各人工岛布置的排序为统计变量,以三组统计变量倒数的算术平均数的倒数为依据,人工岛布置方案下人工湖水动力条件、水体更新能力、漂浮物出湖能力综合排序。人工岛的布置支撑人工湖泊景观带建设、改善周边景观和环境,对不同人工岛布置下湖泊水动力条件、水体更新能力和漂浮物出能力进行系统的数值模拟,并综合分析确定最优的人工岛布置方案,让湖泊规划更合理、人工岛开发更科学,为有相似特点的洼地湖泊人工岛布置提供思路和借鉴。