在天然径流缺乏、水体几乎没有环境容量的缺水型、高开发强度的城市河流地区,区域经济的快速发展给流域水体带来了过重的污染负荷。河流水质表现为低容量、重负荷的特征,河流水质下降,流域生态环境逐年恶化,给沿河和下游城区环境、居民生活以及经济的可持续发展都带来了诸多的影响。未来城市之间的竞争更多体现在城市环境的竞争,城市河流水环境的提升必将带来巨大的经济效益回报。在流域水环境治理过程中水质达标效果难以预计,不同治理措施对流域水质改善的贡献难以得到客观的计量。本文以广东省某一流域治理工程为实际案例,通过开展流域干支流水质监测工作,掌握污染指标时空分布特征。同时,根据收集的信息建立水质模型,以干流交接断面水质达标为前提,研究水资源利用以及支流整治与干流水质的响应关系,依据不同方案下的水质治理效果结合实际治理需求,确定流域水污染治理规划中设计边界条件,为流域综合治理提供科学认知,在水污染治理过程中具有显著的现实指导意义。经研究分析主要得到以下几个结论:（1）结合流域自身水环境特征对干支流水质进行全方位的收集整理、分类归纳。通过对流域内干支流水质监测数据分析可知,流域内支流NH3-N浓度和TP浓度的变化规律为:枯水期>平水期>丰水期,干流交接断面水质超标主要受下游水质较差支流影响。基于单因子水质标识指数法对流域整体水质进行评价,结果表明2019年3月流域整体水质最差,综合水质标识指数为5.61,水质为Ⅴ类。（2）根据收集到的流量、水位及水质数据建立一维水质模型,对其糙率、扩散系数及污染物综合衰减系数进行了率定,将实测值与模拟值进行对比验证,结果表明:模型对NH3-N和TP的模拟均取得了较好的结果,通过水质模拟能够有效补全干流沿线水质数据信息,为后续借助水质模型分析干流交接断面水质达标可行性奠定了基础。（3）以干流交接断面水质达地表Ⅳ类为目标,模拟分析各因素变化对交接断面水质达标的影响程度,进而为后续湿地补水系统的运行管理提供参考。模拟结果表明:人工湿地补水效果主要受到补水水质的影响,补水水量为16.65万m~3/d,补水水质为地表Ⅲ类,可实现交接断面水质达标。（4）在人工湿地未正式进行补水的空窗期,以干流交接断面水质达地表Ⅳ类为目标,通过从流域内水库引调清洁水源,引水量为10万m~3/d,引水水质为地表Ⅱ类时,可实现干流交接断面水质达地表Ⅳ类。分析了对流域内污染严重的支流整治后对干流交接断面水质的提升效果,确定了支流整治的优先级为:TT河>SX河>MQK河>CA河>DZ河。在TT河和SX河整治达地表Ⅳ类情况下,亦可实现不补水下干流交接断面水质达地表Ⅳ类。（5）在交接断面水质达地表Ⅲ类水的限制下,模拟分析各因素变化对交接断面水质达标的影响程度,进而对流域水质达标整治工作布局合理性进行验证。结果表明:仅依靠现有设计的人工湿地补水方案难以实现交接断面水质达到地表Ⅲ类,需在湿地补水的基础上增加对TT河、SX河、MQK河以及CA河的治理。