为探明西安金盆水库热分层形成及演变规律、水质季节性变化和降雨径流对水库水质的影响,以西安金盆水库为研究对象,对河流区至库区的水温、浊度、DO、p H值、电导率、氮磷营养盐和总有机碳等水质指标进行了连续监测与分析评价,论文主要成果和结论如下:(1)黑河金盆水库热分层期较长,3-10月为稳定分层期,其他月份为同温混合期,全年水体分层结构为单循环混合模式。外界气温变化是水库季节性热分层形成与演变的关键性因素,当地气温与热分层稳定系数RWCS/H变化基本吻合,且外界气温与表层水温之间存在显著的线性相关性,与底层水温呈不相关关系。(2)水体季节性热分层和底泥耗氧是造成水库底层溶解氧出现季节性厌氧的重要原因。热分层作用下,4-10月水库底部出现不同程度的厌氧环境,7月底厌氧层厚度达全年最大值16.1m,厌氧层厚度与热分层稳定系数RWCS/H存在显著的线性相关性,温跃层的分布特征对厌氧层的变化规律起主导作用。通过原位耗氧反应器实验得到,底泥的耗氧速率SOD为0.387g/(m2×d),占总耗氧速率的81.5%。(3)水体热分层对水库水环境系统的变化起着关键性作用,分层期水库底部形成厌氧环境导致内源污染物大量释放,7月底层水体TP高达0.062mg/L。伴随着内源污染物厌氧释放的同时,底层水体水质出现电导率增大和p H值降低等现象。(4)汛期降雨径流是黑河金盆水库外源污染的主要来源,降雨径流对水库水环境产生显著影响。9月强降雨径流水体携带大量颗粒态营养盐物质和泥沙以异重流形式潜入,其流态从过渡区的底层潜流向主库区间层流转变,潜入初期间层流厚度达20m。降雨早期异重流的潜入导致水库中下层水体的TN、TP、TOC显著增加,水体平均TN、TP、TOC、浊度最高分别超出平时0.2,2,0.6,16倍,水质呈现短时高污染负荷。异重流潜入导致主库区底层水温上升、表层水温下降,水体垂向紊动性加强,水体热分层稳定性减弱,水体自然混合加快。底层水温上升后,大量沉降于沉积物中的颗粒态污染物分解速率加快,內源污染负荷进一步提高。异重流携带溶解氧对水体进行富氧的同时,也携带大量耗氧物质消耗水体溶解氧,水库水体溶解氧变化趋势由两者共同决定。(5)应对汛期突发性的降雨径流污染,可通过降雨径流与水库潜流相关性,建立异重流潜入位置预测模型,进而采取分层取水方案和排放含沙异重流来保障优质水源供应。