西湖是著名的旅游景区，具有非常重要的旅游价值和生态环境意义，其水质问题一直倍受重视。此前，对西湖的研究主要集中于富营养化来源分析与治理对策等方面，近年来所展开的水流水质模拟研究也以二维模型为主，而西湖系浅水湖泊，流场受风作用明显，在风场作用下其流场结构将具有明显的三维特性。因此，研究风场作用下的西湖流场和污染物浓度场，对进一步改善西湖水质具有重要的现实意义。 本文运用Delft 3D软件构建了垂向分层的三维数学模型，采用基于正交曲线网格的ADI算法对盛行风场作用下西湖的水动力环境进行模拟，着重研究了西湖混合流的流场特征及污染物的推移扩散过程与分布特征。与现场测试数据的对比以及特征流量的自检验表明，数值模拟成果合理可靠。 流场模拟结果表明：风场作用约4小时后，西湖即可形成稳定的流场，流场垂向分层——表层水体受风应力作用，流向与风向一致；底层为补偿流，流向与风向相反。在风场作用下，西湖各湖区的流速均显著增大，且增加幅度与风向有关，西南风作用下各湖区流速增幅最大。 浓度场数值模拟结果表明：无论是否有风，在垂向扩散作用下，西湖污染物浓度分布在垂向上近似均匀。各种工况下，西湖均不存在水体无法被置换的“死水区”。但受所处地理位置和进出口条件、以及外湖污染物推移扩散规律的影响，只有当外湖西北角、孤山、白堤一带水体的污染物浓度有所降低(约30天)后，北里湖的水体交换才有可能带来其水质上的改善。