温榆河作为北京市的主要排水河道由于其特殊的地理位置和历史文化,对北京市的发展具有重要的意义。随着经济的发展,流域内用水量和排水量逐渐增加,河道水体污染严重,水生态系统退化明显。因此研究闸坝对河流水环境和水生生态系统的影响,以及温榆河流域水质水量调控技术的研究,对温榆河流域经济社会的可持续发展具有重要的实用价值。本文选取温榆河流域作为研究对象,主要包括温榆河干流及温榆河7条主要支流,即东沙河、南沙河、北沙河、清河、蔺沟、坝河和小中河。需要的数据有DEM、河网水系图、植被图、土壤图、水库和水闸地理信息、气象站点、排污口、水文水质站点分布等GIS数据;降水、气温、风速、极辐射、相对湿度等气象资料及其站点信息;水文水质站点径流、水质浓度,排污口排污量等监测资料、闸坝特性数据等其他资料。基于以上资料,本研究首先将纸质资料中的不同格式的数据信息进行统一处理,形成一套具有投影坐标信息的地图数据,使用GIS工具ARCGIS来存储及处理已获得的数据,之后利用处理好的数据建立能够描述河网闸坝水系统的多河段分布式水文模型——SWAT模型,在SWAT模型源代码中加入参数自动优化算法(SCEUA全局优化算法)代码,实现SWAT模型重要参数的多目标自动优化。为了能更好地服务于温榆河流域闸坝的联合调控,本次研究在温榆河流域水量水质联合调度整体模型研制的基础上,运用编程软件——Visual Basic编译程序,以SWAT自建立的数据库作为后台数据库,建立基于GIS的流域水质水量联合调控系统来实现调用建立好的SWAT模型并实现联合调控系统具有闸坝调度、情景分析、数据运算、快速查询、二维演示等功能。通过温榆河流域水质水量联合调控系统的运行,设定全流域内现状有闸,无闸等情景、减排的污染量,可以分析河流水文情势和水环境过程的变化。在一定污染指数范围内,通过实验在流域水质水量联合调控系统中不同的情景分析,系统能有效的预测闸坝对流域内各项指标的影响。通过对现状排污条件、现状排污减半以及现状排污消减到5%等三种情景下沙河闸、鲁畽闸、辛堡闸和苇沟闸的逐一优化调度表明,多级闸坝的优化调度可以适当改善温榆河水环境质量和提高流域水资源利用效率。但在污染比较严重的情况下,效果并不显著。据此提出如下对策建议:1.继续加强对污染源的控制;2.立足河流生态系统现状,维持生态基流,发挥生态系统自我修复功能;3.开展防洪防污联合调度。