大沙河水库是开平市的主要饮用水源,肩负着开平市区及大沙河水库供水工程输水管道沿线村镇共约38万人的生活用水。近年来由于大沙河水库周边人类生活、生产经营活动日益频繁,水库库区以及集雨区范围内化肥农药用量增加,大型禽畜养殖场陆续出现,污染物随地表径流直接排入水库,导致水库水质出现富营养化趋势等问题,影响供水安全。本论文以地理信息系统(GIS)和地表水模拟软件(SMS)为基础,对大沙河水库水污染控制进行研究,主要研究内容和结论如下:1)利用ArcGIS建立大沙河水库范围内的地理空间数据库。利用GIS建立的地理空间数据库对大沙河水库周边地形、水系、排污口、监测点和污染分布数据进行直观地展现,能够对200米范围和集雨区范围内的污染源进行查询和管理。2)运用二维水动力模型RMA2和二维水质模型RMA4,对大沙河水库水质进行模拟仿真研究。通过敏感性分析、合理性分析等方法,率定了水库水动力和水质模型参数,建立了适用于大沙河水库的水质模型,该模型能够很好地模拟大沙河水库不同水文情势下污染物输移、扩散规律。3)以水质模拟得出的入库污染物浓度-取水口水质响应关系为基础,利用ArcGIS的二次开发,建立大沙河水库的水质模拟分析系统和预警系统。运用RMA2和RMA4对环境污染事件进行直观准确的追踪,分析突发性水污染事件对大沙河水库取水口水质影响范围、影响程度、持续时间等,为大沙河水库的水质预警、保证供水安全提供了科学依据。4)运用水质模型,计算出各入库支流污染物最大允许排放浓度和负荷总量。以枯水期时总氮浓度为例,计算出各入库支流的最大负荷浓度,并按比例赋给不同支流以不同的最大允许排放浓度:沃江河总氮最大允许排放浓度为1.595 mg/L,富食河0.735 mg/L,双石河1.1375 mg/L,大沙河1.25 mg/L。计算了枯水期总氮最大负荷量:沃江河总氮最大负荷量为135.052kg/d、富食河为46.993 kg/d、双石河为97.297 kg/d、大沙河为354.24 kg/d。并计算了枯水期、丰水期各支流不同污染物的最大允许排放浓度与负荷总量,为污染物削减措施提供了依据。由最大允许排放浓度可知:枯水期时,同一污染物负荷浓度最大的是沃江河,双石河、大沙河次之,富食河负荷浓度最小。丰水期时,沃江河污染物负荷浓度最大,富食河、双石河、大沙河污染负荷浓度相近。由负荷总量可知:丰水期时各入库支流污染物负荷量比枯水期时大,全年污染物排放量保持不变的情况下,枯水期水质比丰水期时差。其中,富食河污染物负荷能力最差,为保证取水口水质安全,富食河允许排放的污染物最少,大沙河能够排放的污染物最多。5)运用水质模型计算出各入库支流污染物的削减量。为了保证大沙河水库取水口水质达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水标准,根据水质模拟结果比对各入库支流污染物的监测数据,对各支流的入库污染物(总氮)进行削减。