城市化和工业化进程破坏了原有河流水系格局，工业污染、城市垃圾以及生活污水的持续作用导致了大量劣Ⅴ类雨源型河道的出现。盘溪河是嘉陵江在重庆境内的重要一级支流，为典型的高密度建成区雨源型河道，此前也是重庆市城区的典型黒臭河道，对嘉陵江水质安全产生了严重威胁。鉴于盘溪河地理位置的重要性，其水环境治理工作也引起了重庆市政府的关注，并投入了大量资金进行了水体修复与截污纳管工程建设，以消除黒臭。但目前对盘溪河的水环境治理成效尚缺乏长期监测的实证评估，而掌握此类河道的污染特征和水环境变化规律、验证分析相关治理措施的理论成效，并探明其水环境恢复潜力，对于该类河道的有效治理具有重要参考价值。本研究以盘溪河渝北段为研究对象，基于水环境指标监测分析，探究了内、外源驱动下的水环境变化特征。以MIKE21模型为工具，构建了研究河段的水动力-对流扩散模型；在此基础上，利用已构建的模型对盘溪河相关治理方案的水环境恢复效能进行了评估模拟，并对各措施的相对贡献进行了定量。主要研究结论如下：
　　（1）盘溪河流域降雨径流对河段的水量补给作用较弱，且河底及河岸硬化严重，使河道出现生态基流匮乏、水动力不足、河岸生态屏障缺失等问题，导致河道面临点、面和内源污染物输入的多重压力，造成整体水环境质量的恶化。通过为期6个月的采样检测分析，发现研究河段的水质以劣Ⅴ类为主，并通过CCME WQI法和相关性分析发现，研究区域以氮、磷营养盐为主要污染物；从时间分布来看，雨季（7~10月）因合流管道的溢流污染（CSO）导致研究河段水体水质较非雨季（5、6月）差；从空间分布来看，受排口位置和周边岸线条件影响，研究区域中段水质优于段首和段尾。基于目标Ⅳ类水质标准，整体水质指标处于“较差”等级，距水质达标仍需较大治理提升。在降雨径流补给有限、水动力条件较差、底泥再悬浮能力弱、水体pH较稳定的前提下，盘溪河季节性藻类爆发可能是调控沉积物中氮、磷污染物和上覆水体发生界面交互的主要因素，其中有机质、氮素与上覆水的交互性较强，而磷素则倾向于稳定沉积。
　　（2）利用MIKE21软件，基于盘溪河实际地形，经LSV软件提取河道边界后，构建了盘溪河二维水动力模型（FM），并经实测水位数据完成模型参数率定和验证。将水动力模型与对流扩散模型（AD）进行耦合，构建了盘溪河研究河段的二维水动力-水质耦合模型，并利用实测TN、NH4+-N、COD、TP等水质数据完成了参数率定和模型验证。验证结果表明FM模块的模拟值与实测值误差小于10%，而AD模块则小于15%，可较真实反映盘溪河渝北段的水动力和水质变化规律，满足模型应用要求。
　　（3）以达到Ⅳ类水质为水体修复目标，利用构建的水动力-水质耦合模型模拟“控源截污”、“生态补水”和“微地形营造”等单一治理措施和组合治理措施下的治理成效，模型模拟及水质评价结果表明：采取不同单一治理措施后，对水体水环境容量提升贡献最大的为生态补水措施，其次是控源截污措施，而微地形营造仅改善了水体的水动力条件，对水环境容量提升的贡献最小。综合三种治理措施后，COD、NH4+-N和TP指标的达标率分别可达79%以上、53%~64%和64%~75%，而TN达标率相对较小，仅为31%~40%，水质虽得到较好改善，但离水质目标仍存在一定的差距，而较大的污染物本底浓度仍是限制水质进一步提升的主要因素。
　　（4）针对盘溪河的水环境变化特征，结合MIKE21模型模拟结论和盘溪河具体周边环境现状，建议后续治理措施应以沿程布设水质净化站为主体，加强对周边溢流污水的收集处理并回补河道，采用低影响开发措施控制初期雨水径流污染，加大对原河水的异位净化和原位生态处理，加强水体内循环，改善水动力条件；在深水河段，采用原位覆盖或钝化技术减少底泥污染物与上覆水的污染物交互作用，而在浅水硬质河段则通过微地形改造优化河道水动力条件并营造河道水景，以实现盘溪河水环境治理目标和水质的长治久清。