随着我国经济的发展,环保问题日益突出。湖泊作为重要的淡水资源来源,其污染日益严重,引起了政府和人民的高度重视,对湖泊污染进行高效防治和监控的需求越来越迫切。传统的监测方法主要以人工方式为主,无法自动实时的进行监测与管理,对出现的紧急污染状况也无法及时地报警,因此需要一种新的湖泊水污染监测系统来更好地实现对水环境的监测。将传感器网络运用于湖泊污染监测系统中,能够实现监测的实时性以及污染现象的报警,得到了日益广泛的应用。但是目前大部分系统基于无线传输,将传感器布置在湖面,无法监测到湖泊不同深度的污染,并且对湖面作业造成较大的影响。本文针对以上问题以及湖泊的环境特点,设计了一种湖泊污染监测水声传感器网络。利用水声传感器和无线传感器共同组网,先提出了一种适应于湖泊污染监测的三维网格型网络结构,然后设计了与网络结构相适应的MAC层信道共享协议和网络层路由协议。MAC层协议通过减少节点信道预约次数以及对节点发送数据顺序的预约,解决了握手类协议高时延低吞吐量问题,提高了网络性能;网络层协议在节能的基础上实现了动态寻址路由,克服了现有经典水声传感器网络路由协议的不足,延长了网络的生命周期并降低了时延。仿真结果表明本文所设计的协议能较好地适应水声信道,该传感器网络可以广泛应用于湖泊水库等大面积静水域的污染监控。