南水北调是借助于先进的工程技术手段来优化配置中国水资源的一项宏伟工程。总方案由东线、中线和西线调水三个基本方案组成，分别从长江上、中、下游调水，以满足西北、华北各地发展要求。东线工程是我国南水北调工程总体布局的重要组成部分，但该工程沿线水质污染较重，尤其是黄河以南段的部分地区水污染问题比较突出，对调水水质构成了威胁。为了体现“先节水、后调水，先治污、后通水，先环保、后用水”的原则，确保东线工程的调水水质，必须采取有力措施治理水污染。南四湖是南水北调东线的必经之路，也是东线调水的调蓄湖泊，根据南水北调东线工程规划，一期工程下级湖蓄水位由32.5m提高至33.0m，而上级湖将保持现状设计蓄水位34.2m，利用湖泊自身进行槽蓄。在调水期上、下级湖水流流向由原来的自北向南自然流向通过泵站提水将变为由南向北的流向。由于南四湖的特有地理位置和水文特点，南水北调东线干线山东境内规划的调蓄水库虽然还有东平湖及新建大屯、东湖、双王城3座平原水库，但南四湖因紧邻调水上游地区江苏省徐州市，因此该湖泊的调蓄能力和水资源状况直接影响整个山东供水的保证率，对未来向河北、天津送水也将起到至关重要的配置作用。论文借助USEPA研发并推荐使用的水质分析模拟程序WASP，结合南四湖地形特征、调水工况、水文条件、水力学原理和污染物输移扩散规律与混合特性等，选取南四湖为研究对象，按照国家水体污染控制与治理科技重大专项项目（编号：2009ZX07210-007）的考核指标要求，利用2008²009年水质数据，建立了南四湖上、下级湖水体富营养化及简单有毒污染物模型，对湖泊主要污染物的分布规律与分布特征进行了模拟研究，预测了南水北调东线调水后，南四湖出水口水质是否能达到国家地表水Ⅲ类水质标准。通过研究分析，论文得出如下研究结论：（1）根据2008年南四湖上级湖中二级坝和南阳岛的水质数据，建立的南四湖上级湖富营养和简单污染物模型，模拟曲线与实测散点的变化趋势基本一致。在模拟2009年南阳岛和二级坝水质数据时，存在一定程度的误差，通过微调参数，最终建立的南四湖水质模型，二级坝DO和COD_Cr模拟值与实测值保持良好的一致性，其相对误差绝对值的平均值分别为6.9%和12.4%；BOD₅和总氮次之，其相对误差绝对值的平均值分别为16.9%和30.6%。南阳岛模拟情况与二级坝类似，同样DO和COD_Cr模拟情况优于BOD₅和总氮，分别是16.3%、18.9%、23.4%、22.4%。虽然最终建立的2009年南四湖上级湖富营养和简单污染物模型，在模拟准确性上存在一定问题，但对于预测调水后南四湖出水口水质有着一定的指导意义。（2）基于WASP建立的南四湖下级湖模型，DO、BOD₅、COD_Cr的预测结果较TN好；由于南四湖入、出湖河流大多为季节性河流，雨季产生径流和行洪，旱季以污水排泄为主，因此DO、BOD₅、COD_Cr的浓度值都呈现季节性变化。南四湖水质一般是自北向南水质逐渐变好，故大捐水质一般都好于微山岛东，但微山岛东和大捐的TN浓度变化较为复杂，由于内源释放、湖内农业面源和养殖污染源的严重影响，使得水质复杂多变。（3）通过对WASP模型参数的率定，水温、底泥需氧量、大气复氧系数和流量对于溶解氧的灵敏度较高；生物需氧量对BOD₅衰减系数、水温和流量较为敏感；氨氮的主要影响因素为水温、氨氮硝化速率常数和流量。（4）基于WASP所建立的南四湖水质模型，对南四湖调水后水质指标COD_Cr和TN进行模拟，上级湖出水口TN浓度从10月份开始逐月上升，至12月中旬达到稳定，浓度为1.14mg/L，接近III类水，较调水前全湖TN浓度平均值0.97mg/L上升了14%。COD_Cr浓度在11月～12月呈波动上升趋势，到1月份达到稳定状态，浓度为21.12mg/L，较调水前浓度下降了2.4%，属于地表水Ⅳ类水。下级湖出水口TN在11月¹2月中旬，TN值上升较快，至12月11号达到最大值，然后TN值变小，在1月底达到稳定状态，浓度为0.92mg/L，较调水前南四湖全湖TN平均值0.97mg/L，下降了5.16%。COD_Cr浓度从10月份开始，一直是下降趋势，1月21日到达谷底，浓度为20.05mg/L，然后呈波动状态，最终浓度达到20.02mg/L的稳定状态，与南四湖下级湖调水前全湖COD_Cr平均浓度21.64mg/L下降了7.49%。结果表明到2013年调水时，南四湖出水口水质基本达到地表水III类水标准。