本文以干旱地区城市景观湖-太原市龙潭湖为研究对象，以系统化研究思想为指导，形成了从研究对象踏勘调研到湖泊特性分析，从模型建立、数值模拟到方案设计与比较等体系化的技术方法。文章从龙潭湖自然结构出发，建立龙潭湖三维水动力模型及污染物输移扩散模型，进行龙潭湖水动力与污染物扩散数值模拟，揭示了龙潭湖污染物扩散规律及污染物在湖区的分布情况；并在数值模拟的基础上，针对龙潭湖现状自然结构特性，从结构形态、进出水方式的结合上提出不同方案，模拟水动力条件的变化，分析比较改善影响因素后湖泊水动力状况的较佳运行方式，为湖泊环境管理综合决策提供科学依据。 本文的主要研究内容与结果： (1)资料收集与数值地形生成。通过现场踏勘，了解太原市龙潭湖自然结构，收集龙潭湖运行和水质资料，把握龙潭湖的水质状况；以龙潭湖地形规划图为基础并结合实测数据，生成数值地形，为水动力及污染物输移扩散奠定基础。 (2)水动力研究。考虑到龙潭湖边界的复杂，建立贴体平面正交曲线网格与竖向σ坐标体系结合的正交曲线网格系统，通过对N-S 基本方程进行变换建立全变换坐标系下的三维水动力数值模型，采用AD工逐行法对方程组进行离散求解。利用所建立的水动力模型对不同定解条件下的水动力状况进行模拟，模拟主要结果为：湖泊水动力起主导作用的为风生流，分层流速差异较大，湖泊内部存在垂向环流。 (3)污染物输移扩散研究。建立龙潭湖污染物物质输移扩散三维数值模型，其数值求解方法采用ADI数值方法的改进格式，将物质输移扩散模型与三维水动力数值模型进行耦合，模拟龙潭湖污染物输移扩散规律。模拟结果表明，污染物排入水体后扩散方向主要由水流方向决定，并且基本与水流方向一致。在水动力状况较差处污染物浓度较高，特别是边界区域扩散很慢，污染物几乎不向中湖右侧扩散，这与水动力模拟结果一致。 (4)水动力改进方案设计与模拟。在分析龙潭湖现有地形结构基础上，结合水动力模拟结果，针对影响水动力状况的影响因素提出水动力改进方案并进行模拟，对各种改进工况下的结果分析对比得出较佳方案，为龙潭湖管理运行提供科学的依据。 本文针对干旱地区城市景观湖水动力和污染物扩散进行模拟研究，为中小尺度湖泊水动力模拟研究提供借鉴，研究中提出改善湖泊水动力的方案，为景观湖泊设计与管理运行提供了一种新的思路。