随着我国东部平原河网区城市化和工业化的快速发展，东部平原河网区河流和湖泊水质污染日益严重，因此迫切需要建立针对平原河网进行水质目标管理方法。平原河网区汇水关系复杂，实行流域水质目标管理存在很多问题与挑战。为了降低平原河网地区正向分配的不确定性，本文提出一种基于溯源的多目标多级优化分配方法，并在我国典型平原河网区太湖集水域进行了方法的建立与应用。　　本文以太湖流域湖西区宜溧河为重点研究对象，通过2015-2016年多次的野外调查和实地水文、水质监测，并收集了2011-2013年的水文、气象等观测数据分析了宜溧河流域水质时空差异特点及污染原因;分析平原河网与控制单元之间的拓扑关系，建立了平原河网区水污染负荷溯源方法，实现水污染负荷溯源;基于溯源结果将入湖口削减量优化分配到每一个控制单元，并基于每个控制单元分配到点源和非点源，实现对整个流域的水污染负荷溯源优化分配。本文以太湖宜溧河流域为基础建立了完整的平原网状河网区水污染负荷优化分配管理理论和方法技术体系，并应用在湖西区北部京杭大运河集水域和西苕溪集水域。　　(1)太湖集水域平原河网水环境问题诊断　　通过检测数据、野外调查和实验分析的方法，分析了网状河网区水污染的主要污染物特征，并通过主要污染物的时空分布识别关键控制区域及导致水质污染的原因。通过分析宜溧河流域的水质时空分布特征，总氮和高锰酸盐指数为宜溧河流域的主要污染物。从分析结果来看，由于夏季降水较多，宜溧河流域夏季水质整体优于冬季水质。夏季非点源的氮磷输出是造成宜溧河污染的最主要因素，生活排放和点源排放是造成冬季宜溧河水污染的最主要因素。因此，要改善宜溧河流域的水质，要根据不同区域的不同特征即根据聚类分析的结果，在溧阳市的东部还需要加强污水处理厂及污水管网的建设工作。在宜溧河流域的圩区需要加强非点源的日常管理工作，以减轻汛期排涝造成圩区氮磷外排对河段水质造成的影响。湖西区北部的非点源污染比宜溧河流域的非点源污染更为严重。西苕溪的非点源污染在夏季是主要的污染源。　　(2)平原河网区污染负荷溯源方法　　针对平原网状河网区水系复杂的特点，在平原网状河网区控制单元的划分的基础上，充分考虑流域产汇流过程与行政单元，明确各个控制单元的治理责任。水质目标的设定采用太湖流域水功能区划以保持统一，为管理提供依据。　　将湖西区及西苕溪进行了控制单元划分，在控制单元划分的基础上结合水系的拓扑关系，建立了平原河网区水污染负荷贡献拓扑关系。基于平原河网区水污染负荷贡献拓扑关系，建立了网状河网区水陆界面非点源污染物通量的分析和估算方法，实现了平原网状河网区的水污染负荷溯源。　　选取宜溧河流域平水年2012年的河网水量特征为未来平水年的基准，选择了出入宜溧河流域的溧阳市和宜兴市的关键河段，并对关键河段首先进行了水量平衡的计算，在水量平衡的基础上对污染物负荷通量进行了核算，最终确定了溧阳市和宜兴市对宜溧河流域入湖口污染负荷贡献。溧阳市对宜溧河流域入湖口的高锰酸盐指数指数的年贡献量为2015.42t，氨氮年贡献量为903.08t，总氮年贡献量为2779.29t，总磷年贡献量为139.53t;宜兴市对宜溧河流域入湖口的高锰酸盐指数年贡献量为557.23t，氨氮年贡献量为207.99t，总氮年贡献量为3886.59t，总磷年贡献量为307.79t。　　(3)基于溯源的平原河网区分级分区多目标水污染负荷优化分配方法　　通过计算研究区的水环境容量计算并对其进行分配，分配过程综合考虑了公平性和效率性。在第一级分配中，针对流域内的各个控制单元，在控制单元间采用环境基尼系数法和排污绩效最优化对水环境容量进行多目标优化分配。在第二级分配中，针对控制单元内部的点源和非点源，采用等比例方法将水环境容量分配到点源和非点源。在第三级分配过程中，采用排污绩效最优化法对单一控制单元内的点源进行优化分配。　　(4)平原河网区水污染负荷溯源优化分配方法在太湖流域湖西区的应用　　将建立的水污染负荷优化分配方法在宜溧河流域、湖西区北部和西苕溪流域进行了应用。以平水年2012年为基准年，以2020年为水质目标年，宜溧河流域COD削减量为1344.5t/a，总氮削减量为2344.12 t/a，总磷削减量为53.33t/a，氨氮削减量为408.43 t/a;湖西区北部京杭大运河COD削减量为2705.47 t/a，氨氮削减量为612 t/a，总磷削减量为145.03 t/a，总氮削减量为1243.94 t/a;西苕溪流域总氮削减量为810.88 t/a，总磷削减量为96.54 t/a。