我国水资源存在着人均量少、分布不均衡等特点,在水资源使用上也存在着不合理现象并且水质污染较为严重。同时在水环境管理理念上偏重总量控制,缺乏体现生态环境保护的目标要求。并且管理部门多,各自以行政区划为单位,在流域管理层面上比较复杂,带来行政区划跨界断面的污染纠纷。在跨界流域管理的技术手段上亟需能有效控制区域水环境风险,同时又能体现上下游公平性的决策管理方法体系和工具。数学模型方法在区域环境污染负荷控制上起着核心作用,其中水动力水质模型反映了污染物在水体中的迁移变化过程,数学规划模型可以实现污染物削减最小化,经济效益最大化。将水动力水质模型作为规划模型的约束条件耦合到规划模型中,建立模拟优化耦合模型,是有效的计算途径,但是求解的问题一直是个难题。明确风险的区间线性规划模型(Risk Explicit Interval Linear Program,REILP)是一种高效计算模拟优化问题的方法,克服了寻找函数替代方法的困难,但求解结果存在着公平性局限问题。针对这一问题,本文提出了一种改进的模拟优化方法,引入了公平性目标与相应的公平性约束条件,从而解决了污染负荷分配公平性的问题,可以得到较低的系统期望水平和风险水平,该方法具有普适性,可以应用一般的流域管理方法体系中。使用上述改进的模拟优化方法,决策人员可以在污染物削减率、污染风险和削减公平性之间权衡折中,选择合适的污染控制方案。本文研究的苏沪跨界区域包括跨界主干河流太浦河、吴淞江,针对主要的污染物指标进行负荷分配和削减率的计算。将改进的模拟优化模型应用于苏沪跨界区域太浦河,针对主要水质指标高锰酸盐指数和总氮,通过模拟优化模型计算得到在满足苏沪跨界控制断面水质要求的条件下,高锰酸盐指数和总氮两项指标的负荷量在不同污染源分配和最优削减率,实现了跨界区总量控制的优化分配。与原REILP模型相比,最优值的系统期望水平值要低一个等级,CODMn和TN的标准化总负荷削减要大,但标准化风险水平要低。在不同的系统期望水平下,各个排污口之间的负荷削减率具有相对公平性。与太浦河不同的是,吴淞江是其中一段干流分成两条支流再汇成干流,应用改进的模拟优化模型,其标准化总负荷削减和标准化风险水平随着系统期望水平的变化规律,与太浦河模型的结果趋势一致,并且各排污口之间的分配比例保持了良好的公平性。