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随着江湖及河湖关系发生变化,鄱阳湖水文水动力呈现明显不利变异,同时湖泊水质过程也伴随着水文水动力变异而呈现新的特点,成为关注的热点,为基于生态水力学理论体系建立大型通江湖泊水文水动力响应与富营养化的认知提供了典型案例。论文围绕鄱阳湖水文水动力与富营养化响应机制这一生态水力学问题,基于系统的实测数据与论文构建的鄱阳湖水动力学与富营养化模型,重点探讨鄱阳湖水文水动力特征与响应机制、鄱阳湖水质过程及低枯水位调控情景下的富营养化演变规律,形成以下主要研究结论。(1)定量化分析了鄱阳湖水文水动力特征和对江湖及河湖关系变异的响应建立了鄱阳湖水面面积-水位关系的滞后分析方法,构建了鄱阳湖水动力学模型,定量化分析了鄱阳湖的水文特征和对江湖及河湖关系变异的响应。提出了基于水面面积变化的鄱阳湖入江水道和南部主湖区的河湖相转变水位,星子站8m水位可作为入江水道的河湖相转变水位;星子站10m可作为南部主湖区在退水期的河湖相转变水位,星子站8m可作为南部主湖区在涨水期的河湖相转变水位。相比于1956～2002,2003～2016情景下鄱阳湖湖区枯水问题严重,10月份水位下降明显,各水位控制站水位降幅为1.28～2.33m,退水速率增幅为0.019～0.062m/d;星子站10m以下水位出现时间提前了 30d,持续时间延长了 48d;湖区平均淹水天数减少了 15d。鄱阳湖水面面积-水位关系存在明显的滞后现象,发现了逆时针、顺时针和八字型等三种不同的滞后方向,棠荫站为滞后最弱的站点。涨水期水面坡降大于退水期是鄱阳湖水面面积-水位关系滞后的产生原因。流域入湖流量和湖口水位是滞后的主要影响因素,流域入湖流量越大则滞后越大,湖口水位与之相反。相比于1956～2002,2003～2016各站的滞后有所增大,增大范围为0.006～0.046。引入了“水龄”概念以分析鄱阳湖换水能力,定量化分析了鄱阳湖的水动力特征和对江湖及河湖关系变异的响应。鄱阳湖湖口处的年平均水龄为16.36d,夏、秋、冬和春季水龄分别为22.55、22.36、10.69和9.66d,夏季和秋季水龄明显大于冬季和春季;湖区水龄时空差异明显,主河道水龄较小,碟形湖和湖湾区域的水龄较大。流域入流流量和湖口水位是影响鄱阳湖水龄的主要因素,流域入流流量越大则鄱阳湖水龄越小,湖口水位则相反。相比于1956～2002,2003～2016鄱阳湖湖口水龄年均值减小了 4.85d;湖区主河道和滩地的水龄有所减少,部分碟形湖由于提前与主河道脱离而使水龄增大。(2)定量化研究了鄱阳湖富营养化特征和对水动力学条件变化的响应基于长序列水质监测数据,定量化研究了鄱阳湖的富营养化特征。TP、TN和NH3-N浓度整体上为枯水期大于丰水期,CODMn各月浓度之间的差异不明显。湖区叶绿素浓度整体为夏、秋季节高于冬、春季节。鄱阳湖营养盐浓度、藻类浓度和综合营养状态指数总体表现为南部主湖区高于入江水道区。鄱阳湖2011年和2012年为轻度富营养,2013～2016年为中营养状态,其中2014～2016年呈上升趋势。构建了鄱阳湖富营养化模型,定量化分析了鄱阳湖富营养化对水文水动力条件变化的响应。在逐月污染物负荷不变的情况下,相比于1956～2002,2003～2016年TP和TN浓度有所提高,各控制站TP年均浓度增加范围为10%～18%,TN年均浓度增加范围为7%～15%;各站点的藻类浓度有所降低,年均藻类浓度降低比例为9%～19%;营养等级有所增加,各站年均综合营养状态指数上升了 0.5～1.1。提出了基于水龄的富营养化风险区域识别方法,结果表明鄱阳湖东部湖区的湖湾区域、南部湖区2的湖叉区域、西部湖区的碟形湖是富营养化风险较大的区域。(3)定量化探究了低枯水位调控措施下鄱阳湖的水文水动力和富营养化演变规律基于构建的鄱阳湖水动力学模型和富营养化模型,采用典型年情景分析方法,分析了低枯水位调控措施下鄱阳湖水文水动力和富营养化的演变规律。水位调控措施可抬升枯水期水位,一定程度上缓解枯水问题。星子站的调控期平均水位在枯、平、丰三个典型年分别抬升3.06、1.96和1.31m;平均水面面积增大207、210和194km2;入江水道区平均流速分别减少56%、44%和15%,南部湖区流速变化不明显,整个湖区的流场格局变化不大;平均淹水天数增大15、15和14d。水位调控措施改变了调控期内的水面面积-水位关系,加剧了湖区水面面积-水位关系的滞后。水位调控将增大鄱阳湖水龄,降低湖区水体交换能力,调控期内闸址处平均水龄分别增大4.02、4.85和3.74d。低枯水位调控措施可降低湖区TP和TN浓度,入江水道区所受影响明显,南部主湖区影响有限;浓度变化较大的月份为9～11月,12月以后的浓度和建闸前基本一致;三个典型年下调控期内TP平均浓度下降范围为0～10%,TN为0～3%。建闸后的营养盐浓度有所降低,但水龄增大,两者共同作用下的叶绿素浓度有所增加;9～11月变化较为明显;调控期内叶绿素浓度增大范围为0-14%。水位调控对综合营养状态指数的影响不明显,调控期内的平均综合营养状态指数变化范围为-0.4～0.35。