河流是重要的生态系统之一,在维持物质循环与能量流动的同时,能够为人类提供生活、生产以及生态环境用水。由于人类活动增加,河流出现了许多生态环境问题,以水质污染最为严重,甚至影响相连的其他河湖水体。为防止这些问题继续恶化,目前已开展各项河流修复实践,但河流修复方案的拟定缺乏系统全面的设计,且修复方案的优选和效果评估缺乏必要的方法支持。本研究以城市河流十五里河为研究对象,通过开展河道水文、水质现状调查,统计并分析十五里河河流现状情况。结合十五里河实际特点,利用MIKE一维模型(MIKE11)构建十五里河水文水质模型。拟定生态补水、截污工程和湿地净化三项修复措施为设计因子,通过正交试验设计拟定不同河流修复方案,并运用已建好的水文水质模型模拟各方案下的水质情况。根据模拟后的水量、水质结果,计算水资源利用的可持续性指标,用Minitab统计软件对其正交试验结果进行统计分析,结合分析结果选出最优修复方案。主要研究结论:(1)通过对十五里河进行河道水文和水质现状调查,发现十五里河部分区域存在黑臭水体且以自然河岸带为主,通过分析统计得出十五里河属劣Ⅴ类水体。(2)利用MIKE11构建水文水质模型,并进行参数率定和模型验证,发现各项误差分析在合理范围,表明所构建的模型适用于十五里河河道的水文水质模拟。(3)通过正交试验设计拟定不同河流修复方案,用模型模拟不同方案下各水质指标的变化情况,发现经过各河流修复方案修复后,控制断面(希望桥和京台高速路桥断面)水质均得到不同程度的改善。(4)以十五里河水质达V类为目标,计算各方案对应的水资源利用的可持续性指标,依据计算结果利用Minitab软件对其进行极差分析和方差分析,结果发现总补水水量为25 m~3/d、污染物削减现状的百分比为70%、湿地面积为260 ha(即徽州大道湿地与入巢湖口湿地都建成后)时,河流修复方案对十五里河水质改善最为有效,即为最优方案。