随着世界经济的发展，环境问题日益凸显，可持续发展的问题成了全人类共同关注的焦点。在循环经济的大时代背景下，党和政府适时地提出了建设资源节约型环境友好型社会的总体要求，环境保护工作进入了一个新的历史时期。我国水环境污染状况比较严重，控制水环境污染是环境保护的当务之急。而水环境容量及其总量分配方案的研究是有效控制水污染，实现水资源可持续利用，实现人与社会经济、自然生态协调发展的基础环节之一。 作为我国最重要的环境管理制度之一，水污染物排放总量控制的实施，能极大促进污染减排，减缓目前严重的地表水环境污染问题。准确计算水环境容量是顺利实施总量控制的基础，合理的计算方法则是准确计算水环境容量的保证。 本论文在国内外学者对水环境容量及总量控制方法研究的基础上，从水环境容量测算模型和总量控制分配方法两方面进行分析，建立了基于不确定性理论的模型并且以北京市昌平区为案例进行了模拟。 案例模拟过程中，水环境容量的测算采用了盲数理论模型，总量控制分配方案制定采用了不确定性层次分析法，这两种方法均以不确定性理论为基础。与传统方法相比，该方法充分考虑了参数取值的不确定性，环境容量计算结果也包含了各种可能值区间及相应的可信度分布，并可以进一步结合水质风险分析，制定排污总量的分配方案和削减标准，避免了常规算法的一些缺陷，计算结果更趋科学、合理。