北方城市湖泊普遍面临缺水、水质不达标等问题，实施水污染物总量控制对维持流域水环境健康有着重要作用。在水环境良好发展的前提下，合理分配利用水资源，优化社会经济发展，是流域可持续发展的保障。污染物总量控制是我国水污染物防治的重要措施，主要研究公平、效率、可行等原则下的分配问题；社会经济发展的优化研究主要以模拟、优化及两者相结合的研究方法为主。在现状研究的基础上，以山东省东昌湖流域为例，从调查流域社会经济及水环境状况入手，确立流域主要污染因子，以流域水环境容量为污染物总量控制目标，考虑目标函数及约束条件的不确定性，采用模糊机会约束多目标优化方法，制定了优化的污染物总量控制方案及与其相协调发展的社会经济发展方案，提出了流域可行的社会经济发展模式。主要结论如下：首先，建立了社会经济调查评价、污染物总量控制、不同水平年不同发展情景指标设定、社会经济发展优化研究、优选发展方案及污染物系统治理方案构建等技术方法体系，系统展开了流域的社会经济发展模式优化研究；其次，以生产、生活、生态用水指标为切入点，从社会、经济和生态环境综合效益最大化角度建立流域社会—经济—环境协调发展的多目标优化调整模型；再次，在惯性方案及规划方案的基础上拟定了三种不同的发展情景（资源环境约束型、社会经济约束型和协调发展型），采用模糊多目标规划（FMOP）权衡各目标函数间的权重，引入污水处理规模机会约束（CCP）分析，构建了流域模糊机会约束多目标优化（FCMOP）求解方法，得到不同规划水平年满足污染物总量控制目标的各发展方案下的优化结果；最后，根据流域现状及规划要求，结合数据包络分析（DEA）方案效率评价和经济评价，优选社会经济发展模式及污染物控制措施，提出流域未来年（2008~2030年）社会经济结构的调整方向。