近年来,我国多起重大污染事故均由流域水污染引起,水污染事故纠纷呈增加态势,其最主要表现在跨区域(包括流域污染中上下游之间、省际之间、地市之间)的水污染纠纷上,跨界河流断面水质污染严重,污染纠纷隐患重重,严重制约着我国经济与环境的协调发展,解决跨界河流污染问题刻不容缓。由于流域上下游之间存在经济利益的冲突,流域各地区根据自身的利益将会选择对自身有利的最优战略,使得各地区主要关注本地区范围内污染的治理,这种局部地区的环境改善不能实现跨界污染问题上的合作关系,难以实现流域污染的有效治理.国内外众多学者探讨了流域各地区间的水污染问题,得出合作治理污染才能实现流域整体收益最大的结论。但是在现实中各地区之间很难达成一致协议,究其原因主要是在社会总收益达到最优时,合作中有的地区因为合作其收益提高了,有的地区因为合作其收益降低了,收益降低的利益方就会有“搭便车”的趋向,进而导致合作的失败.为避免这一情况的发生,促成合作机制的形成,收益增加的地区支付给收益降低的地区一定的经济补偿,使得各地区能够均能实现满足,那么合作就能实现。本文通过建立多地区合作与不合作模型,对合作模型中所产生的收益运用多种方法进行重新分配,比较了各种方法的优缺。本文首先介绍了中国流域污染的现状以及污染严重的原因。由此我们可以看出流域污染治理的必要性和紧迫性,流域各地区应加强联系与合作,合作治理流域污染。本文接下来介绍了国内外在水污染治理及补偿方面的研究进展.在借鉴相关文献的基础上,本文建立了流域污染治理的非合作和允许环境容量转移的合作模型,并对合作收益分别运用Shapley值、协商解、Raiffa解、均衡解法进行利益分配,进一步确定流域各地区参加合作所得到的收益.通过这种合作补偿的进行,有效地促进了区域间的合作,使流域得整体收益达到最大.同时,讨论了流域内存在旅游区的情形,并建立了相应的合作模型。