我国水环境污染严重,随着点源污染的相对控制,面源污染成为水体污染物的主要来源。水污染物总量控制是我国主要的水环境管理方法,虽然对我国水环境质量的改善起到了积极促进作用,但是仍然存在一定的缺陷,不能体现区域自然、社会经济发展的差异性,无法满足区域协调发展和水环境质量改善的要求。本文在前人研究的基础上,立足于优化我国当前总量控制方面的不足,从河流容量总量分配的角度,以控制单元为空间尺度,基于公平性、可行性和环境有效性进行分配指标体系的建立,以变异系数法、熵权法进行分配指标相对权重的赋权,以变异系数TOPSIS法、熵权TOPSIS法和组合赋权法分别进行分配单元综合权重的赋权,根据所得权重,在研究区进行容量总量分配,并以基尼系数法对基于不同赋权法的分配方案进行公平性与可行性评价,筛选出兼顾公平性、可行性与环境有效性的分配方案,构建了一套针对面源污染的控制单元——污染源类型——排污单元的多层次水环境容量总量分配方法与分配方案评价方法,并在州河流域进行实例应用,为我国水污染防治提供一定的方法借鉴,改善区域环境,促进区域协调发展。通过研究发现该方法的多层分配体系适用于控制单元至污染源类型以及污染源类型至排污单元两个不同层面不同分配主体的水污染物容量总量分配。以评价值离差最大化组合变异系数TOPSIS法和熵权TOPSIS法的组合赋权法能够解决单一赋权法因机理不同而导致分配结果出现差异的问题,基于组合赋权法的分配方案可以兼顾公平性与可行性,是本文研究的最优方案。