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针对松花江重污染支流——伊通河污染源多、水质严重污染的现状,展开对重污染支流水污染控制与治理、非点源污染治理等是极为有必要的。“伊通河流域水污染综合治理技术及工程示范研究”课题是在“十一五”研究的基础上,以改善伊通河流域水环境质量为核心目标,以大幅度削减包括工业、生活和农业非点源污染负荷为重点,通过研究伊通河的水情、水污染特征与水环境特征,努力改善伊通河水质,逐步完善河流水环境治理与重建的技术体系和管理体系,为“十三五”伊通河全流域功能区达标提供基础,使得示范河段全面达到《松花江流域水污染防治规划(2011—2015年)》水质规划目标。在探讨伊通河流域的自然地理、社会经济、水资源开发利用状况和主要环境问题等区域概况,本文以MIKE11的水动力、污染负荷和水质模拟为基础,建立了完整的物质输运模型,对伊通河流域进行流域水动力—水质耦合模拟。结合线性规划优化方法,在总量控制政策与水体纳污能力计算的研究基础下,以流域水污染物最小排放量为目标,以城镇化率、工业废水排污量、禽畜养殖总数、农田化肥施用量及土地利用面积为决策变量,建立基于总量控制的流域水污染物减排优化模型,并以伊通河流域为研究案例,获得流域水污染物控制的最优决策方案,2015年所获得COD和氨氮的最小排放量为73361.87吨和6478.35吨,较2010年下降了34.10%和32.04%;而2020年所获得COD和氨氮的最小排放量为55799.04吨和5197.58吨,较2015年下降了23.94%和19.77%。通过模型的建立、求解、分析,所获得的优化结果为流域水污染物控制提供了决策支持,完善了流域水污染物总量控制的管理。考虑到自然环境和人类行为的双重干扰,伊通河水系的水循环和多源复合污染存在较大的不确定性,为更加真实地反映流域水污染物行为与水污染物总量政策之间的多元关系,运用区间模糊线性规划方法和粒子群优化算法(PSO),以系统最大隶属度为目标,将模型进行改动,调整为基于总量控制的区间模糊-PSO流域水污染物减排优化模型,在λ=0.837的隶属水平下获得水环境污染物控制的最优决策方案,2015年所获得COD和氨氮的最小排放量为69777.27吨和6212.40吨,较2010年下降了37.32%和34.83%；2020年所获得COD和氨氮的最小排放量为51265.36吨和4877.35吨,较2015年下降26.53%和21.49%。通过区间模糊—PSO计算,有效规避区间范围过大或局部最优等问题,在决策者获得最佳满意度情境下,获得区间模糊—PSO最优结果,使得决策方案更容易操作。