荆江-洞庭湖水系拥有空间尺度大、地形差异大、水情极其复杂的特点,是长江流域防洪及水资源安全的重要研究对象,自三峡水库调度运用以来,荆江-洞庭湖水系的水文情势和湖区水环境发生了剧烈变化,江湖复杂关系愈演愈烈,且三峡水库在不同时期有不同的运用方式,对下游产生不同的影响,通常在汛期,三峡水库进行防洪调度,控制出库流量;汛后,水库开始蓄水,蓄水至正常蓄水位,保证水库有足够的水量进行发电,维持效益;进入枯水季节,水库开展补偿调度以满足下游通航、灌溉等用水需求。因此,为揭示三峡水库运用后荆江-洞庭湖水系水动力响应机制以及洞庭湖湖区主要污染负荷的变化特征,构建了荆江-洞庭湖一、二维水动力嵌套模型,基于模型模拟荆江干流、三口水系以及洞庭湖区分别在枯水期、调洪期、蓄水期有、无三峡调度条件下水流运动过程,同时在水动力模型的基础上耦合水质模型,探究湖区TN、TP浓度的时空变化规律,为揭示了三峡水库调度影响下湖区TN、TP浓度的变化趋势,预测模拟了枯水期出库流量分别增加1000 m~3/s、3000 m~3/s时,湖区TN、TP浓度在10d、20d、30d的变化情况。主要得出以下结论:(1)三峡水库运用对荆江干流、三口水系水文过程的影响:枯水期对荆江干流补水作用明显,提升干流水位,增大三口分流比及入湖流量,其中对松滋口分流影响最大、太平口次之、藕池口最小;调洪期整个时段在有、无三峡调度下的总水量相对平衡,三峡水库防洪调度对干流呈现了强大的削峰作用;蓄水期三峡运用大幅减小了干流流量及三口分流,其中10月的流量减幅最为显著。(2)三峡水库运用对城陵矶出流的影响:枯水期城陵矶出流有略微增加,水位变幅较小;调洪期城陵矶水位有增有减,时段内水位上下波动的幅度相对于枯水期和蓄水期较小,但流量变幅比枯水期大。蓄水期干流水位大幅下降,加大出口比降,使得城陵矶在一定时段内出流增加,但就整个蓄水期而言,水库蓄水导致的出库流量大幅降低对城陵矶出流减少影响程度较大,使得城陵矶出流的总径流量减少。(3)三峡水库运用对洞庭湖区的水文影响:三峡水库运用后,枯水期洞庭湖水位与蓄水量有略微增加,湖区水位变化的空间分布具有较大差异,其中湖区深槽的水位变幅最大;调洪期三峡水库防洪运用降低了洞庭湖水位与蓄水量;蓄水期水位有明显下降,其中东洞庭湖受到的影响最大,南洞庭湖次之,目平湖最小;枯水期及5、6月三峡水库出库流量的增加将会加剧干流与洞庭湖水量交换的激烈程度,增大三口分流入湖的比重;7、8月及蓄水期三峡水库出库运用减缓了干流与洞庭湖水量交换的激烈程度,增大城陵矶出流的比重。(4)三峡水库运用对洞庭湖TN、TP浓度时空变化规律的影响具体如下:枯水期三峡补偿调度整体上可减少洞庭湖TN、TP浓度,利于改善水质,其中东洞庭湖影响最大、其次是南洞庭湖、目平湖最小;汛前腾空调度使东洞庭湖的TN、TP浓度空间分布差异较大,而南洞庭湖与目平湖呈均匀减少;汛期湖区TN、TP浓度整体上有所增加,在四水入湖口附近,TN与TP的呈相反的变化规律,即TN出现减少、TP出现增加;蓄水期三峡水库蓄水过程一定程度上恶化了洞庭湖水质,其中目平湖受到的影响最大,东洞庭湖次之,南洞庭湖最小。(5)通过预测模拟枯水期出库流量增加1000m~3/s、3000m~3/s的工况,并与未增加工况的计算结果进行对比,总结了三峡不同补水流量对湖体TN、TP浓度影响的变化规律,主要包括:三峡水库枯水期增加出库流量过程是有利于整个湖区水质的改善,即随着出库流量的增加,TN、TP浓度则逐渐降低,其中东洞庭湖减小的幅度最大、其次南洞庭湖,目平湖最小;同时随着出库流量的增加,整个湖区的TN、TP浓度空间分布差异逐渐减小,且从10d到30d过程中,东洞庭湖的TN、TP浓度变化最大、其次南洞庭湖,目平湖则最小。