当前,我国水资源短缺与水污染并存。随着点源污染的逐步控制,非点源污染物已成为我国水环境污染的主要因素。传统的以水量配置为核心的水资源配置已难以适应,需研究涵盖点源、非点源污染综合治理的水量水质联合配置方法。本文在传统水资源配置研究的基础上,提出流域/区域水量水质联合配置理论,构建水量水质联合配置模型,改进“三次平衡”思想建立水量水质联合配置决策思路,并以渭河流域为例,给出了规划年涵盖点源和非点源污染综合治理的水量水质联合配置方案。主要成果如下：(1)以“自然-社会”二元水循环为基础,分析了流域二元水循环及水化学伴生过程。结果表明,在其他条件一定时,污染程度随着用水量的增大而加大,用水量通过改变污染物入河量和径流量影响了污染程度。提出了水量水质联合配置概念和内涵、配置原则、调控机制、配置目标和决策方法等。详细论述了社会经济系统的用水排污决策机制。提出了社会经济系统的用水排污决策方程组,证明了方程组局部均衡解的存在性,分析了均衡解的唯一性和稳定性。结果表明水资源短缺和水环境纳污能力不足是进行水量水质联合配置的必要条件,水量水质联合配置公平与效率矛盾的根源是交易成本和管理成本的存在,水资源不确定性和水环境纳污不确定性会增加用水排污成本。讨论了水资源开发利用和水环境污染相互影响相互制约的关系。提出了污染程度曲线和达标可供水量曲线,达标可供水量曲线和污染程度曲线随着社会经济发展发生变化,变化的总体趋势是水环境污染程度越来越小,水质达标的可利用清洁水量越来越大。(2)耦合水资源配置模型和分布式水文水质模型建立水量水质联合配置模型。构建了水量水质联合配置模型总体框架,总结了各模型子系统的结构及特点。分析了水量水质联合配置模型各子模块之间的数据关系和各子模块之间的时空尺度不匹配问题,提出水量水质联合配置模型调参思路与方法。应用表明,该模型方法可行。在分布式水文模型WEP L的基础上,增加氮磷模拟模块。该模块主要包括土壤层的氮磷转化过程,各营养物的坡面侵蚀和氮磷成分在河道内的迁移转化过程。在传统水量配置模型基础上,分析了优化配置模型水质约束原理,增加了水质约束模块,提出了水质型缺水识别方法。该方法可识别出每个计算分区各行业的水质型缺水量。为适应水量水质联合配置的需求,改进“三次平衡”思想,建立了水量水质联合配置的决策思路。实际应用表明,该决策思路有效。(3)以渭河流域为例进行实例应用研究。对渭河流域进行了水资源评价,评价出了地表水资源、地下水资源和水资源总量等信息；进行了水资源开发利用评价,得出了基准年渭河流域供用耗排信息；进行了水环境评价,得到了渭河流域各主要断面的水质情况,以及点源污染负荷等基本信息。以“渭河干流生态环境需水分析与调度机制”的河道内水量水质生态需求研究结果作为渭河干流主要断面的水量水质生态需求信息。构建氮、磷分布式水质模型,并进行氮磷分布式模拟。根据分布式水文模型天然径流模拟结果和水资源评价结果,在渭河流域三级区套地市概化的基础上,构建基于分质供水的水资源优化配置模型。在水资源开发利用评价的基础上,进行了基准年供需平衡分析,并进行了水质型缺水识别。以各个排污口污水入河量为标准,在分析现状年供用水情况的基础上,模拟分析流域范围内城镇生活和工业用水的耗排情况。在河道实测径流模拟和泥沙模拟的基础上,进行了分布式水文水质模拟与验证,分析了渭河流域点源、非点源污染负荷的时空分布规律,并对点源非点源污染负荷贡献率进行了分析。在供需平衡、耗水平衡和分布式水文水质模拟的基础上,进行了渭河流域基准年问题识别,为规划水平年配置方案的拟定奠定基础。在基准年水量水质联合模拟分析和水资源开发利用问题识别的基础上,以改进“三次平衡”思想为指导,进行了规划年水量水质联合配置方案分析。①在非分质供水供用耗排模拟分析的基础上,进行了现状截污减排条件下的污染物排放预测,并进行了水质模拟,识别出了规划年现状年截污减排水平条件下的水质型缺水情况,为规划年截污减排方案的拟定提供基础。②根据水功能区纳污能力进行了点源污染物总量控制,非点源污染情况不变。结果表明,随着点源污染总量控制的实施,非汛期水质大幅度改善,全流域水质型缺水大幅度减小。但由于未实施非点源污染治理,汛期水质较差,存在着一定量的水质型缺水。说明只对点源污染进行治理,并不能彻底解决流域水质污染的问题,必须进行非点源污染治理。③在点源污染总量控制的基础上,进行非点源污染治理情景模拟。在拟定模拟情景下,汛期水质也大幅度改善,流域基本不存在水质型缺水量。最终结果表明,随着点源污染总量控制的实现和非点源污染的有效治理,渭河流域各水功能区水质监测断面均达到水质目标,水功能区纳污能力均满足点源污染物纳污量需求,流域基本不受水质型缺水影响。