湖泊作为内陆地区最重要的淡水资源之一，随着人类社会经济活动的加剧，湖泊的可持续发展面临着严重威胁。水温是湖泊水环境中最重要的影响因素之一，湖泊的水温是决定溶解氧（DO）、生化耗氧量（BOD）等水质指标的关键因素，这些指标与整个水生态系统都有着密切的联系。目前的水温模型通常只考虑湖泊上界面的热通量，即水—气界面热通量，而忽略湖泊下界面的热通量，即水—沉积物界面热通量。本文首先介绍了计算水—沉积物界面热通量的两种方法，即热传导方程法和自相似法。推导了基于水—沉积物界面热通量的湖泊三维水温模型，并详细介绍了从笛卡尔坐标系到垂向σ坐标系的转换过程，然后应用有限差分法对控制方程进行了数值求解，并利用FORTRAN95语言开发了相关程序。最后以喻家湖为例对模型进行了应用。在夏季，热量从湖泊水体传递给湖底沉积物；在冬季，热量从湖底沉积物传递给湖泊水体。但是，该热通量在夏季对湖泊水体的温度作用不明显。计算结果表明，考虑水—沉积物界面热通量的模拟结果变化趋势比较缓和，与实测值更加接近。受实测资料所限本文选取的模拟时段为夏季，湖底热交换对湖泊水体的温度作用不明显，因此考虑与不考虑水—沉积物界面热通量两种情况下水温模拟值的差异较小。运用EFDC模型对喻家湖的同时段进行水温模拟，表明考虑水—沉积物界面热通量的模拟结果更加接近于实测值。