水电工程建设,特别是梯级水电开发引发的一系列生态环境问题,己成为实现流域可持续发展的瓶颈。因此,针对流域具体情况,系统地研究梯级开发对生态系统的影响,进行流域水环境模拟,建立简单准确的评价模型,正确认识流域健康状况,不仅能够提高管理者的决策管理水平,对实现流域可持续发展也具有重要的理论及现实意义。针对苏帕河流域梯级开发实际情况,对各梯级电站水环境进行了模拟与质量评价:提出一种模糊数学、遗传算法和神经网络相结合的方法对流域各电站水质进行评价;对流域河流水质分布进行了一维稳态模拟;采用Dillon模型对运行期水库水质进行了预测;针对该流域水土流失严重问题,应用GIS、3ds max等软件对苏帕河流域水土流失防护工程进行了视景仿真;针对流域生态环境问题进行了河流生态环境需水量计算,并根据计算结果提出流域生态环境保护措施;最后建立苏帕河流域梯级电站环境信息管理系统,将以上内容作为管理系统的一部分,以便于流域的管理。结果表明:苏帕河流域各断面水质均为Ⅰ类,隶属度-遗传神经网络模型用于水质综合评价,结果客观、具体,精确度高;一维水质模拟结果与实测值吻合较好;运行期水库水体氮磷浓度符合国家标准,不会引起水体富营养化;视景仿真形象生动地反映了苏帕河流域水土流失防护工程的真实情况,以三维动画直观反映竣工后的场景,并实现了场景漫游,为工程管理与决策提供一个科学有效、直观形象的可视化分析手段;苏帕河流域朝阳、乌泥河、阿鸠田河流生态环境需水量分别为1.54亿m3、3.31亿m3、3.56亿m3,分别占来水量的48.9%、44.9%、52.3%,其中输沙需水量均占99%以上,因此提出保护苏帕河流域生态环境,关键是水电开发中应防治水土流失,降低输沙需水量;苏帕河流域环境管理信息系统有利于促进苏帕河流域的系统化和信息化,较好地解决了模拟计算及动态显示问题,对于其他水域的环境管理也有着广阔的应用前景。该项研究成果为水利工程及环境管理部门提供了有效、经济的决策信息,具有一定的通用性。