浑河流域沈抚段区域流经沈阳、抚顺两大工业城市,随着沈抚同城化建设的不断发展,浑河沈抚段河流水系逐渐从自然河流转变为城市内河。随着人口数量及其用水量、污水量的不断增加,浑河沈抚段干流水质不容乐观,一些穿城而过的支流水系已然变为排污沟,尤其在枯水期,水质情况更为恶化,水生态环境面临着巨大的挑战。近些年来,随着国家对河流污染问题的关注,要求河流水质限期达标。因此,针对浑河流域沈抚段水质现状,急需开展河流水质快速改善技术,而水质水量联合调控技术是使河流水质达标的快速有效措施之一。本文针对河流水质污染现状,建立了适合浑河流域沈抚段的水质水量耦合模型,在此基础上,提出了一系列水质水量调控方案,并确定出一个最优调控方案。本文主要的研究内容及结论如下:(1)在对浑河流域沈抚段进行充分调研的基础上,对水文、水质资料进行了收集、整理与分析。以一维圣维南方程组为基本原理,建立了多汊点非恒定流一维水动力模型,并采用Preissmann四点偏心隐式差分法对方程组进行了离散与求解。以一维对流扩散方程为基本原理,建立了只考虑COD、NH3-N降解的非恒定流一维水质模型,并采用隐式差分法对模型进行了离散与求解。在以上水动力、水质模型的基础上,以水质改善程度最大、需水量最少为目标函数,以水量平衡、断面水位、补水水质为约束条件,建立了浑河流域沈抚段区域水质水量耦合模型。(2)采用《辽河流域水文资料(浑河、太子河水系)》中抚顺二站、沈阳三站2013、2014及2015年的断面逐日流量、水位值对水动力模型进行率定与验证;采用高阳橡胶坝、下伯官拦河坝、东陵大桥、王家湾橡胶坝、长青桥五个断面在2014、2015及2016年的实测水质数据对水质模型进行了率定与验证。结果表明,断面水位的模拟值与实测值之间的绝对误差在10cm以下,断面流量的模拟值与实测值之间的相对误差在5%以下,断面COD、NH3-N浓度的模拟值与实测值之间的相对误差在10%以下。根据《水文情报预报规范(GB/T22482-2008)》中对断面流量、水位及污染物浓度的模拟要求,模型的模拟值与实测值之间存在一定的误差,但都在允许的误差范围之内。(3)综合考虑大伙房水库现状下泄流量及现状治理情况,以水质改善为目标,应用建立出的水质水量耦合模型来模拟河道现状排污基础上的水量调控、截流排污口基础上的水量调控和截流排污口同时支流水质达标基础上的水量调控,以上述三种水量调控方式为出发点,从而制定了一系列的水质水量调控方案。结果表明,水质水量联合调控对水质的改善是有显著作用的,且确定出的最优调控方案为:对排污口进行截流,同时使支流水质指标达到地表水V类水标准,此时大伙房水库的下泄流量为10月1日到10月10日平均下泄流量20m3/s;10月11日到12月10日平均下泄流量15m3/s;12月11日到12月31日平均下泄流量20m3/s;1月1日到4月10日平均下泄流量15m3/s;4月11日到4月30日平均下泄流量50m3/s。