伴随着社会经济的高速发展和城市化进程的加快,城市环境污染问题日益凸显。但由于环境污染问题复杂,涉及因素多,目前尚没有一种普遍适用的综合环境污染模型来描述不同的污染情况。针对这些问题,本文首先深入系统地研究了城市水环境的典型水质模型和污染的评价方法。通过对城市水环境常用的一维水质模型、二维水质模型和BOD-DO水质模型,以及适用于湖泊的完全混合模型和非完全混合模型的研究比较,获取城市水环境污染建模的相关领域知识和评价方法。其次,为了实现城市水环境污染模型的重用性,使用元模型方法在更高层次上实现了模型的集成,并根据城市水环境污染模型的领域知识,得到城市水环境污染模型与元模型之间的关系,进而给出了其元建模的方法步骤;通过对城市水环境污染模型的抽象,得到了元模型的基本要素。使用相关建模语言和软件,实现了城市水环境污染元模型,并举例说明了由城市水环境污染元模型到模型再到对象的实例化过程。最后,开发了基于元模型的城市水环境污染建模管理系统——CWEMMS。设计了针对主要模块的基本类和四层元模型体系模式,以及水体环境元模型库,主要包括河流污染元模型、湖泊水库元模型及地下水污染元模型,实现了城市水环境污染建模管理系统的基本功能。