本研究通过对水利枢纽工程蓄水前的湘江长沙段水质进行跟踪监测,以国家地表水环境质量标准为评估依据,经由实验数据分析该工程对水质的影响。研究将水质变化状况与数学模型、计算机技术联系起来,并建立水质预警模型,通过对水质变异规律进行分析,进而确定污染物的主要来源及污染类型,能较显著的突出水质变化趋势和将要出现的水质问题,为研究流域水质的重大变化提供预警工具,同时为该流域环境治理提供决策依据。本研究选定了湘江长沙段6个水质断面进行了16个水质指标进行监测,检测方法尽可能的采用了国家标准方法,并进行了质量控制。在影响评价阶段,通过综合模糊评价法,经分析表明：监测期间,湘江长沙段水质基本保持在国家水质标准Ⅲ类以上,主要污染物为氮、磷类污染物,总氮各断面超标率之和为近80%,总磷在工程实施后库区环境下仅符合Ⅳ类水质要求,化学需氧量指标也存在超标率较大,最高超标率达到了42%,而镉、汞污染风险依旧存在,汞最高值达到0.0056mg/L,需要注意。同时,研究阐述了水利工程在修建期间,对该流域的自然、生态、社会环境的改变将产生巨大影响。为了尽可能反应将来一段时间内湘江长沙段水质变化,通过使用Matlab软件处理监测数据求解建立了以S-P模型为基础建立了BOD-DO生化模型；总氮、氨氮的水质预测模型,与磷预测一并构成氮磷模型；由于重金属对湘江污染的突出性,建立了简化的可溶性重金属水质模型。以上述三个模型为基础,在结合水质预警理论的基础上,统计各个污染物超标率取得了各指标的权重,从而确定了水质预警的警度,建立了关于湘江长沙段的水质预警模型。经预警方案分析,目前湘江长沙段各断面中除除黑石铺断面和杜浦江阁断面为轻警外,其余断面均为中警。最后,本研究还对水利枢纽工程建立期间与蓄水期后,湘江长沙段水环境保护提出了新的对策与相应的水污染控制措施。