湘江长沙段受水利枢纽工程蓄水影响,河水动力学特征发生变化,因而影响该段水环境质量。本研究起始时间为2015年7月,结束时间为2016年6月,持续12个月,研究跟踪监测分析了该工程大坝上游湘江干流长沙市区段湘江水质(6个断面),主要监测镉、铅、汞、砷等在内的四种重金属可溶态含量,能代表富营养程度的总氮、总磷、氨氮含量。结合国家地表水环境质量标准分析、评价监测水域水质。经实测数据样本分析表明,检测期间湘江长沙段水质绝大部分保持在国家Ⅲ类标准以上。流域内对水质产生影响的主要污染物分别是总氮、总磷和可溶态汞,检测期间总氮超标率97.06%、总磷超标率61.09%,可溶态铅超标率70.59%。富营养相关指标含量较高段主要在黑石铺断面和杜甫江阁断面,重金属相关指标含量较高点主要在三汊矶大桥断面。其中对重金属指标进行了同期对比分析,分别是2011年枢纽工程蓄水前与2015年枢纽工程蓄水后,经对比得蓄水后水体中重金属含量变化不太,差别主要因湘江枢纽工程运行引起。为防止湘江水域出现重金属污染突发状况,利用MATLAB工具箱下的的Curve Fitting和MBC model fitting工具建立拟合模型。通过模型运算可知,富营养模块拟合效果较好,整体在0.800以上;重金属模块拟合数值相对较低,拟合数值在0.7400以上,也可以较为准确的预测水体中重金属发展,尤其是可溶态镉的拟合系数,有0.9086。最后,根据12个月的实测数据分析和实地考察,提出八点湘江水域水质的及时有效的防治建议。