北运河发源于北京西部山区,流经北京城区和通州副中心,承担着供水、防洪、景观等任务,是连通京津冀的一条重要生态廊道。近年来,随着城市发展,北运河上游流域水污染、水土流失、山地灾害等多种生态环境风险问题突出。对上述生态环境风险进行定量解析和综合风险分区,是进行流域综合治理的重要前提和基础。本研究基于GIS技术,采用农村生活垃圾污染负荷估算模型、潜在非点源污染指数模型、SWAT模型及敏感性系数法等手段,模拟分析了北运河上游流域(沙河水库以上)点源污染、非点源污染、水土流失和山地灾害风险的空间分布特征,并通过均方差决策法计算各四种风险权重,合成流域综合风险分布图,解析流域内单一风险及综合风险空间分布特征,并划分综合风险等级区,并根据风险分区提出流域综合治理措施。主要结果与结论如下:(1)北运河上游流域点源污染风险呈现东南高西北低的空间分布特征,极低、低、中等、高和极高风险区面积占比分别为73.1%、6.6%、7.0%、5.3%和8.0%;其中,极高风险区主要集中在人口聚集且一级支流较密集的平原乡镇,极低风险区主要分布在人口稀疏西北山区。(2)北运河上游流域非点源污染风险也呈现出东南高西北低的空间分布特征,极低、低、中等、高和极高风险区面积占比分别为52.4%、0.5%、12.4%、25.1%和9.6%;其中,极高风险区主要集中在人口密集的东南平原区河道两侧,主要土地利用方式为城镇用地;极低风险区主要分布在人口稀疏且距离河道较远的西北山区,主要土地利用方式为有林地。(3)SWAT模型可较为准确地模拟北运河上游流域径流和土壤侵蚀量,率定期内R~2分别为0.89和0.78,NSE分别为0.75和0.73。研究区土壤侵蚀强度以微度和轻度侵蚀为主,面积占比分别为70.9%和29.1%,其中,微度侵蚀主要集中在南部平原,轻度侵蚀则主要分布在北部山区。水土流失风险呈现西北高东南低的空间分布特征,极低、低、中等、高和极高风险区面积占比分别为23.1%、9.6%、27.5%、20.5%和19.3%,极高风险区主要集中在地势陡峭的北部山区,极低风险区主要集中在水土保持较好的平原河网下游。(4)北运河上游流域山地灾害也呈现西北高东南低的空间分布特征,极低、低、中等、高和极高风险区面积占比分别为16.3%、25.3%、25.8%、18.4%和14.2%,极高风险区主要集中在灾害点密集,具有成灾环境的山区,极低风险区主要集中在地势平坦,不具备灾害发育条件的平原区。(5)均方差决策分析得出北运河上游流域点源污染风险、非点源污染风险、水土流失风险和山地灾害风险权重系数分别为0.20、0.35、0.26、0.19,非点源污染风险对流域生态环境综合风险相对影响最大,水土流失风险次之,山地灾害影响最小。(6)北运河上游流域生态环境综合风险极低、低、中等、高和极高风险区面积占比分别为14.5%、40.7%、20.0%、17.8%和7.0%;极高风险区主要集中在人口密集的平原区河网两侧,极低风险区主要集中在地势陡峭、人口稀少的西南和北部山区。