三峡工程的运行,改变了原有自然河道的水文情势和自然-人-水系统的固有生态平衡,引起了流域景观格局与生态环境的巨大变化,使三峡流域内非点源污染的时空异质性、动态变化性愈发复杂。在水环境精细化管理的时代背景下,三峡流域非点源污染的精细化模拟,对流域系统乃至我国整体的水环境安全、水质考核具有重要的意义和借鉴作用。本文在总结概括已有提高非点源模拟准确率的技术方法基础上,提出了非点源污染模拟的精细化框架体系,并在三峡区间流域进行了应用,所取得的成果如下:(1)结合流域非点源污染精细化模拟的需要,回顾了与精细化模拟相关的,涵盖流域非点源模型自身结构和功能、模型基础数据的选择、模型计算-输出单元的精细程度及模型参数准确性等成果:当前流域非点源污染的精细化模拟还需系统化的理论框架;(2)从“模型架构-模型输入-模拟计算-参数优化-输出统计”等涉及到非点源模拟全过程的角度,提出了集分布式物理模型,高精度、空间代表性、本土化的综合自然社会数据库,多级精细的模型空间离散化和参数全局优化于一体的精细化模拟优选方法与计算体系,在三峡区间流域进行了有效的验证和应用,从流域宏观、计算单元微观以及行政单元中观的三个尺度,阐明三峡区间流域非点源污染的源强特征及负荷输出变化规律,识别非点源贡献的关键时期及区域;(3)基于流域支流的空间异质性特征,从宏观尺度分析三峡区间流域支流、子流域径流量、非点源负荷的时空分布特征。结果显示三峡区间流域的产流量在时间上存在明显汛期、非汛期之分,呈现夏季>秋季>春季>冬季的特征,在空间上,下游产流大于上游,左岸河流产流量较右岸丰富,降雨同径流量呈显著线性关系;三峡支流流域所产的非点源负荷在时间上呈现夏季>春季>秋季>冬季的特征,在空间上上游及腹地产负荷较大,重庆段单位面积污染负荷整体高于湖北段,径流量与非点源污染负荷呈较为明显的线性关系;(4)在流域宏观尺度分析结论的基础上,选择地理与气候特征具有特殊性的澎溪河流域,与经济发展非均衡性导致水环境问题的典型代表香溪河流域,分别进行水文响应单元、行政单元尺度所产非点源污染的分类-分级统计分析。基于最小地表属性面积阈值,从微观尺度分析不同下垫面类型的非点源污染源质响应值,结果表明单位面积所产氮、磷负荷较大的土地利用类型为耕地、林地,土壤类型为紫色土、水稻土,坡度类型主要为0～20°。基于所构建的单元面积权重分配方法,从行政单元中观尺度分析乡镇单元所产非点源污染,划分非点源污染的重点防控区、潜在防控区及重点保护区。结果表明,非点源污染空间上分布呈现“局部集中,分布不均,靠近水体”的特征,单位面积产污最高的乡镇下垫面类型以耕地-黄棕壤土-坡度>40°、林地-石灰岩土-坡度0～20°及林地-紫色土-坡度20～40°类型为主,单位面积产污处于第二梯度的乡镇均以耕地为主,坡度多为20～40°,单位面积产污较少的乡镇以林地、水域为主。