从系统的角度分析，水体环境系统是一个充满不确定性因素的、变化复杂的大系统。本文针对环境系统的不确定性，采用未确知数学理论对河流水环境规划进行研究，并通过实例论证了此方法的可行性。本文以合肥南淝河为研究对象，在查阅文献、分析河流水环境系统的不确定性基础上，比较了随机方法、模糊数学方法、灰色系统理论和未确知数学理论四种处理不确定性信息方法的各自使用范围和优缺点。根据水环境功能区划，应用TOPSIS法和物元分析法对南淝河水环境质量进行了评价，并分析比较了两者的评价结果，结果表明两种评价有一定的一致性。本文通过收集南淝河污染源资料，分析了南淝河污染源状况，提出了对污染源评价方法的改进思路，采用TOPSIS法对南淝河污染源状况进行了评价。本文通过分析灰色模型和马尔可夫模型的应用范围和优缺点，将灰色模型群法和马尔可夫链结合，对南淝河水环境质量进行了预测；预测效果较好，精度在可接受范围内。通过实例探讨了它的可行性，为今后工作提供了新的思路和方法。本文根据水环境系统的不确定性，采用盲数理论对南淝河COD和氨氮的水环境容量进行了核算。通过实例研究发现，这些不确定理论在水环境评价及环境容量核算工作中具有一定的优势和使用价值。