龙湖是郑州市郑东新区建设的点睛之笔,水域面积6.08km~2,水体规模1,500万m~3。龙湖虽然可以取得一定的经济效益、环境效益和社会效益,但是其自身在对生态环境的影响、水质的技术保障措施、水资源综合利用等方面都存在诸多急需解决的问题。本为以郑东新区和龙湖的建设背景,以环境科学、环境工程、生态学、生态经济学、水文与水资源学等多学科的理论为指导,以采用综合分析、模型计算与试验研究相结合为手段,以龙湖水资源优化配置与综合利用相结合为目的,对龙湖水系的生态服务价值、龙湖水质的技术保障措施、龙湖水系的水资源优化配置三个方面进行了深入研究。综合结果表明,人工开挖的龙湖生态服务功能比较健全;龙湖生态系统的年服务价值为1,186.2万元;单位面积的服务价值为1.95万元/(hm~2·a),但是该生态系统比较脆弱,需要进一步研究。采用曝气生物滤池技术对城市生活污水进行脱氮除磷技术研究,在最佳运行工况下,可以满足入湖水的水质标准(Ⅲ类地表水),为龙湖的供水提供可靠的技术保障。在现状条件下,龙湖区域水资源经过统筹规划、合理的优化配置,可以很好地实现龙湖水系的良性循环。通过方案优选,确定了龙湖出湖水仅限向龙子湖供水,余水及龙子湖泄水用于下游河道兼农业灌溉的最优化方案,有利于河道生态环境和增加下游农田灌溉水量,减少下游农业灌溉所需的引黄水量18.61万m3/d(6,793万m3/a),按黄河不断流的最小流量50m3/s考虑,可维持黄河16天不断流。本研究成果为龙湖水系的建设、为实际工程的设计与应用提供重要的技术参数和科学依据。