总量控制是我国流域水污染控制的重要手段,随着环境管理的科学化、精细化水平的不断提高,实施基于容量的总量控制是我国未来污染控制的必然选择。污染物总量分配作为总量控制的核心技术环节,长期以来—直是国内外学者十分关注的研究领域。本文在总结归纳国内外相关研究文献的基础上,以大辽河感潮河段控制单元为研究区域,选择COD和NH3-N为总量控制因子,建立了WESC2D-WASP耦合的大辽河水环境模型,研究了污染源与水质之间的响应关系,提出了控制单元—入河排污口—污染源的三级分配体系,并运用线性优化方法实现了面向入河排污口和论文的主要研究内容和研究成果有：(1)以大辽河控制单元作为研究区域,运用模拟优化法,建立了大辽河水环境模型,综合考虑科学、公平与效率原则,提出了水环境容量的计算方法与控制单元—入河排污口—污染源的污染物总量分配三级体系。(2)根据大辽河水功能区划确定各控制断面的水质目标,并进行了大辽河水环境问题诊断。通过分类综合污染评价法研究了大辽河1995-2008年水质变化趋势。结果表明,1995-2008年,大辽河均为劣V类水质,主要表现为耗氧类有机污染,营养盐类、重金属类与有机有毒类物质的污染程度较轻。主要污染物为COD与NH3-N,因此选择COD与NH3-N为总量控制因子。(3)基于2007年污染源普查数据与土地利用数据,利用GIS软件对大辽河控制单元内各主要污染物的入河量进行了估算,并进行了污染源结构分析。结果表明,点源是COD与NH3-N入河量的主要来源。就点源而言,工业源是COD与NH3-N入河量的主要来源；就非点源而言,农业源是COD与NH3-N入河量的主要来源。农村生活源对COD与NH3-N入河量的贡献最小。此外,通过污染源的等标负荷分析,发现大辽河控制单元内各类污染源等标污染负荷以工业源贡献最大,其次是城镇生活污染源与农业污染源。(4)2007年,由上游太子河和浑河输入大辽河控制单元的背景负荷为COD96896吨/年、NH3-N14815吨/年。控制单元范围内的区间入河量为COD54012吨/年、NH3-N3173吨/年。背景负荷显著大于区间污染物入河量,说明大辽河的污染负荷受背景负荷影响较大。(5)论文建立WESC2D与WASP耦合的水环境模型,研究了设计水文条件下的大辽河控制单元污染负荷与水质的响应关系。结果表明,大辽河的COD、 NH3-N、CBOD及DO的模拟效果较好。WESC2D与WASP耦合的水动力水质模型高效稳定,可运用此模型作为水污染物总量分配的工具,在设计水文条件下计算污染负荷与水质的响应关系。(6)论文进行了大辽河控制单元COD与NH3-N总量分配方案研究。针对入河排污口,以总量分配合理性指数最大为目标,水质目标为约束,通过优化方法设计了八种备选总量分配方案,通过方案比较法得到了最优的入河排污口分配方案。针对污染源,基于各入河排污口的工业点源的分配结果,以入河排污口工业总产值最大为目标,进行了工业企业的污染物总量分配。分配结果表明,大辽河控制单元总量控制压力主要来自背景负荷的输入,应加强上游控制单元的污染防治,削减背景负荷。当入境(三岔河断面)水质达到V类水功能区水质要求时,COD不需削减,只需要削减NH3-N排放量,其中,辽宁大族冠华印刷科技股份有限公司的NH3-N排放量需削减28.73%,营口奔牛纺织服饰有限公司的NH3-N排放量需削减30.00%。