湖泊是我国最重要的水资源之一。随着工业化的发展,水环境污染日益突出,尤其是湖泊的污染日益加重,严重影响了人们的生活健康环境及制约社会经济的发展,对湖泊污染问题的研究已迫在眉睫,特别是对湖泊污染物迁移扩散进行研究,可以进一步认清人类活动对环境带来的影响和强化人们对湖泊污染现状的理性认识,掌握污染物分布及变化规律,为水环境容量计算、水质改善与水网调度等提供基础。　　在对湖泊污染物迁移扩散进行研究的数值模拟方法中,传统的数值方法如有限元、有限体积法在水质模拟方面取得了巨大的成功和广泛应用的同时,也暴露出很多问题,随着所研究问题的复杂性和数值模拟精度的高要求性等,元胞自动机中的格子 Boltzmnn方法以其算法结构简单、边界处理容易、支持并行计算等优点成为研究的焦点,它把现实自然界中巨量的粒子间的复杂的碰撞运动用简单的松弛方法、分布函数等进行处理,对微观粒子运动的模拟取得了很好的效果。　　本文系统地研究了格子自动机中的格子Boltzmann方法。本论文首先介绍了水环境数学模型国内外研究概况及水污染迁移扩散的数值模拟方法,重点讲解了格子Boltzmnan方法及其在水污染模拟中的应用;然后对格子Boltzmann方法的原理、H平衡原理、格子方程及D2Q9模型进行了阐述,以格子方法和D2Q9模型为理论基础,结合大东湖湖泊实际情况,建立了基于格子Boltzmann方法的污染物迁移扩散模型,污染物粒子采用的是九速度模型,粒子间的碰撞采用的是单松弛处理方法,通过坐标变化、区域网格提取等建立离散网格图层实现了大东湖湖泊的空间离散,将计算得到的流场数据代入污染物迁移扩散模型后计算得到了污染物随时间迁移扩散的浓度场数据;最后依托ArcGIS Server平台,利用Callback回调机制的Ajax技术,采用B/S的三层架构开发了污染物迁移扩散模拟系统,实现了污染物迁移扩散模拟效果的可视化。