以目标为导向的流域精细化管理是当前流域水环境管理的热点与难点。识别流域水环境治理的关键源区，并采取针对性的管控措施，可以有效提高投资效益，全面改善水环境质量。太湖流域是我国重点流域之一，也是流域水环境治理的重点区域。研究以太湖流域长兴县作为研究对象，对县域范围内水环境污染特征进行解析，基于SWAT模型识别关键源区，划定水环境重点管控区，采用水质模型模拟重点管控区内各措施的环境效益，并利用成本效益分析对方案进行优化筛选，为重点管控区水环境调控提供依据。主要研究结论如下：
　　(1)利用输出系数法及相关统计数据对长兴县各类污染源排放量进行核算，结果表明，2017年全县约产生COD6640.17吨、氨氮558.70吨、总氮1677.14吨和总磷333.90吨。2014年~2017年长兴县地表水质量基本呈改善趋势，但仍有部分断面存在超标或临界超标的情况。
　　(2)建立了县域范围的SWAT模型，对污染物的流失分布进行模拟。2017年长兴县总氮输出量约1649.55t，平均单位面积输出量为1152.73kg/km2；总磷输出量约385.39t，平均单位面积输量为269.32kg/km2。从分布上看，上游情况较好，中部、东部的平原地区及入湖口周边负荷较高。根据氮磷流失的空间分布情况，采用单位面积负荷指数法，将污染负荷高的区域划定为关键源区。关键源区约占全县面积的3%，但贡献了超过8%的总氮和11.5%的总磷，总氮和总磷的流失强度达到28.37kg/ha和4.00kg/ha，明显高于其他区域。
　　(3)基于关键源区识别结果和实际情况划定重点管控区。建立重点管控区范围的HEC-RAS模型，对重点管控区水质进行模拟。结果表明，主要断面水质情况基本达标，上游和合溪新港水质较好，问题主要集中在长兴港的中、下游地区，其中城区内部及其周边的河流水质相对较差，超标现象严重，并呈现出以城区为中心向外扩散的状态。
　　(4)以重点管控区为研究对象，选定15个水环境污染治理措施，分析其经济投入和环境效益。分别以重点断面优先达标、区域断面全部达标、累计提升水平最高、控制单一水质指标等为目标，对拟实施措施进行成本效益分析。结果显示，农业种植、水产养殖、畜禽养殖和农村生活污染整治和排水口堵截及排查整治等措施效益最优，污水管网建设工程具有较好的环境效益，但投资较大，建议逐步推进。针对主城区，推荐优先进行零直排小区创建工程，并根据实际情况，选择增设一体化污水处理设备或是护城河异位处理工程，着重进行这一区域的重点污染源的处理。