面源污染是水环境污染的主要类型，而面源污染模拟是研究污染物的产生、迁移过程以及对水环境的影响，是水环境科学领域重要的研究内容，对于水资源保护和水生态环境修复与治理具有重要的支撑作用。在我国，淡水湖泊众多，目前均面临着较严重的水生态环境恶化、水体富营养化问题，特别是城市浅水湖泊，受到人类活动的剧烈影响。而随着近年湖泊点源污染的逐步治理，加之对城市湖泊的面源污染重视不够、投入不足，研究工作滞后，面源污染已成为湖泊水污染的主要因素，因此，城市湖泊面源污染模拟研究与应用提出了更高的要求。　　围绕江河湖泊水环境污染治理与水生态修复中面临的关键科学问题，以城市湖泊面源污染问题为切入点，探究城市湖泊区域分布式面源污染建模与应用的先进理论与有效方法，并将模型应用于大东湖典型区域，为城市湖泊水生态环境治理与修复提供科学依据，对于湖泊面源污染治理与湖泊水污染控制具有一定的理论意义和工程指导价值。本文主要研究工作和成果包括：　　（1）基于面源污染的产生机理，本文对大东湖区域水文要素、土壤侵蚀要素、污染负荷要素的演化过程进行概化，并结合大东湖流域水文气象条件和地形地貌、土地利用、土壤等下垫面条件的时空变化，采用物理意义明确的数学方程，建立了符合大东湖时空演变规律的分布式面源污染模型。模型结构主要包括三部分：分布式栅格降雨产流模型、分布式栅格土壤侵蚀模型和分布式栅格污染负荷模型。　　（2）将建立的分布式栅格面源污染模型应用于武汉市大东湖区域，针对大东湖流域不同设计典型年降雨条件下，开展大东湖流域面源污染模拟研究与应用，并进行结果分析与验证，验证了大东湖区域的分布式模拟结果是基本合理可靠的。　　（3）开展城市暴雨情景下大东湖面源污染模拟，将模拟计算出的分布式产汇流、面源污染负荷结果，结合湖泊二维水动力水质模型，实现分布式面源污染模型与湖泊群水动力水质模型耦合应用，揭示了城市暴雨情景下入湖面源污染与湖泊群水质、水量的时空变化规律。