本文通过资料收集与现场调研结合的方法摸清深圳市茅洲河流域概况,包括自然条件、人口经济、土地利用、水系分布等。结合控制单元的划分原则、划分方法将茅洲河流域初步划分为91个计算子单元,通过修整修改,最终将茅洲河流域划分为8个控制单元。根据茅洲河流域干流2007-2014年水质监测结果,评价茅洲河流域的水环境现状及历史水质变化趋势。水质评价结果显示水质状况处于地表水严重劣Ⅴ类标准,其中以化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)最为严重,故选为后续水质预测的主要污染因子。以2014年全年监测数据分析,茅洲河各断面均为劣Ⅴ类水质,普遍存在NH3-N、TP超标的现象,其中NH3-N最高超标11.1倍,TP最高超标8.2倍;2003-2014年水质变化趋势显示:2010年之前水质质量越来越差,2010年之后水质质量虽有所改善,但仍劣于地表水V类。对茅洲河流域的污染源解析,根据2013年统计数据和水污染分析方法,分析茅洲河流域内不同类型污染源的污染负荷比重可知:生活污染源污染负荷排放量最大,其化学需氧量和氨氮排放负荷分别占60.7%和73.2%;其次是雨水径流污染,其化学需氧量和氨氮排放负荷分别占27.0%和17.4%;工业污染负荷相对较少,其化学需氧量和氨氮排放负荷分别占10.5%和9.0%;流域内正规的规模化养殖厂污染排放负荷占比很小,其化学需氧量和氨氮排放负荷分别占1.8%和0.3%。最后,通过综合大量水质预测的相关文献,结合茅洲河流域水文水质特点,选定一维水质水动力数学模型,采用隐式差分迎风格式对河道水质方程进行离散,根据河流流向顺逆不定的特点分为四种情况运用,并结合采用节采用“河道-节点-河道”算法。运用该模型对2014、2015年茅洲河流域旱季水质进行模拟,并将2014、2015年的水质模拟结果与实际监测结果进行比较验证,结果显示模拟浓度偏小,但处于可接受的误差范围(±20%)内,预测方法较为科学合理。故而,可用此方法来预测茅洲河流域2017、2020年在不同选择断面的水质,得出在不同的降雨期(旱季、小雨、中雨、大雨)三种重要污染因子化学需氧量、氨氮、总磷预测浓度,结果显示水质虽有较大改善但仍无法达标。依据此水环境数学模型建立的“污染排放-水质”响应关系,由水质目标倒逼水质达标方案,结合茅洲河流域污染源分布特性,给出单一污染源控制的两种水质达标方案和综合水质达标方案。