我国是一个多湖泊、多江河的国家，从全面实施河长制到制定水资源“三条红线”，无不代表着湖泊、江河的水环境问题一直是国家关注的话题。同时伴随我国水利事业的迅速发展,水库的数量也在不断地增多,尤其是中型水库的出现，能够有效帮助地区更好地调节水资源，具有较大的意义和作用。位于四川省的友谊水库具备西南山区中型水库所面临的水环境的所有特点，具有典型性。对友谊水库建立水质耦合模型进行研究，对西南山区中型水库的污染治理有着十分重要的科学价值和实际意义。
　　本研究采取数值模拟的方法，结合ArcGIS对流域的地形、水文、污染源数据库的分析处理功能及MIKE21对水质污染物较好的模拟和预测，建立ArcGIS和MIKE21耦合模型，分析友谊水库的水文特征及点、面污染源负荷，建立流域水文、污染源数据库，进行水质模拟，针对模拟结果进行评价并提出污染治理措施与污染负荷削减量。本文主要研究成果如下：
　　（1）基于ArcGIS，利用DEM、土地利用类型、估算的人口数据等对友谊水库的污染负荷进行概化与计算，计算结果用于创建ArcGIS数据库；
　　（2）基于ArcGIS数据库，使用MIKE21分别建立友谊水库水动力和水质模型，并分别验证参数的合理性，完成友谊水库耦合水质模型的建立。
　　（3）围绕污染物在水库水体分布和运移的问题，选取集水内排污的各个村庄与取水口作为研究对象。模拟结果表明：影响水质的主要因素为流速与污染物负荷；友谊水库水体的主要污染物为PO43-。
　　（4）为了定量分析污染物浓度与流速、污染物负荷间的关系，选取天山村作为典型的对象，选取库区内主要污染物PO43-作为分析指标，采用情景分析法，模拟不同入库径流量、不同污水入库占比和污染负荷削减后的天山村附近水体PO43-浓度变化过程。并得到以下结论：污染物负荷是影响水体污染物浓度的首要因素。友谊水库作为典型的西南山区中型水库，考虑其他存在水质污染问题的中型水库的水质影响因素主要为污染物负荷。最后给出了对应的水环境改进措施。
　　（5）为明确友谊水库水环境治理的目标，使用零维稳态模型计算友谊水库在不同库容条件下的PO43-水环境容量。为满足最不利的情境下水库水质维持的要求，计算出友谊水库需要削减的农业生活污水与农业面源污染总量应不低于0.163t/a。
　　本研究利用ArcGIS在空间分析维度的强大功能，对流域的地形、水文、污染源数据库的分析处理功能及MIKE21的ECOlab模块对水质污染物较好的预测和模拟功能，将ArcGIS空间分析技术与MIKE模型耦合应用于水库水环境研究，研究水质污染的影响因子及污染物的空间扩散规律，促进水环境保护、规划和管理，可为研究其他西南山区中型水库提供参考。