我国是一个水资源相对短缺的国家,人均占有量只有2500m3,约为世界人均水平的1/4,被联合国列为13个贫水国之一。目前面临的水环境污染和水生态破坏等环境问题突出,其根本原因为区域水代谢在系统结构与功能上的失衡。为了缓解水资源短缺,合理规划、科学利用水资源是关键。德州中心城区是德州市的经济、政治和文化中心,包括德城区、经济技术开发区和运河经济开发区。本文的研究目的是在分析德州中心城区水污染现状、源解析的基础上,阐明该区域污染物产排规律,利用SWAT模型模拟和预测污染物迁移转化规律和水环境改善潜力与途径,并提出水污染控制和水环境改善途径。(1)研究了2011-2013年主要地表水体的污染特征,结果表明,规划范围内减河、岔河和南运河德州城区段,主要污染因子为高锰酸盐指数(CODMn)、生化需氧量(BOD)、氨氮、石油类、化学需氧量(CODcr)、总磷。其中,超标率最高的为化学需氧量、氨氮和生化需氧量。三个水源地水库水质良好,能够达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准要求,对应水源水质等级Ⅱ级,水质受污染程度较低。(2)研究了规划区域内污染源产排规律,结果表明工业点源污水和城市生活污水基本上均经过污水处理,并能稳定达标排放；现阶段城市污水处理厂出水回用率较低,仅德州上实环境水务股份有限公司部分出水回用于德州学院(3000m3/d),作为市政杂用水；面源污染(畜禽养殖源、农业面源以及农村生活源)由于缺少相应的处理设施,污染问题严峻,中心城区面源污染防治体系亟需建立。(3)规划区域内水生态系统完整性遭到破坏,水体自净能力较低。(4)采用模型预测了污废水是否再生回用及经过湿地处理对河流水质的影响,对2015和2020年河流水质达标进行了预测,结果表明,在水回用和经湿地处理工况下,岔河水质能稳定达到V类水质标准,接近Ⅳ类水质标准,减河主要污染指标能达到Ⅳ类水质标准,接近Ⅲ类水质标准。在上述模型测算基础上,提出中心城区水环境保护的主要措施与重点任务,进行重点项目设计与投融资分析,并提出保障措施。明确了德州中心城区水环境保护的主要措施与重点任务,包括：1)建设节水循环型社会,2)工业点源污染防控,3)污水处理管网及处理设施规划,4)生态修复与人工湿地建设,5)再生水回用规划,6)污泥处理处置规划,7)区域水环境综合保障体系,8)面源污染控制规划,9)饮用水源地保护,10)预警与应急。规划实施后,城区地表水环境质量将达到Ⅳ水质标准。