定量解析流域非点源污染、点源污染、水土流失和山地灾害等多种生态环境风险的时空分布特征并进行综合风险等级区划分,是科学实施流域综合治理的重要前提和基础。本文以北沙河上游流域为例,基于GIS技术和python语言,利用潜在非点源污染指数模型(PNPI)、点源污染估算模型、修正通用土壤流失方程(RUSLE)模型、敏感性系数法等,定量解析流域内非点源污染、点源污染、水土流失和山地灾害等多种风险的空间分布特征;构建流域多风险综合模拟框架,采用均方差决策法计算以上风险因子权重,确定流域综合风险,划分流域综合风险等级并解析其空间分布特征。主要研究结果如下:(1)北沙河上游流域潜在非点源污染负荷呈现出西北低东南高的特征。其中,极高风险区主要分布在平原区人口密集的村镇和河网水系附近,极低风险区主要分布在人口稀疏的山区。东南部平原区的北流村、王家园平原、西马坊和北小营小流域的非点源污染物风险明显高于其他区,应划为重点治理区域。(2)北沙河上游流域点源污染风险分布呈现出西北低东南高的空间特征,且高风险区域集中分布在城乡结合部的北小营小流域和规模化养殖场地区。(3)经计算,滑坡、泥石流、崩塌权重分别为0.32、0.33、0.35。山地灾害风险极高风险区和高风险区主要分布在西峰山和王家园小流域,该区域地势陡峭,有黑峪口-良乡西断层从此穿过,且该地白云岩的分布区间较多,其为沉积碳酸盐岩,硬度大,性脆,易导致灾害风险;低风险区与极低风险区主要分布在不具有灾害发生条件的平原区小流域。(4)水土流失风险呈现出西北高、东南低的空间分布特点。水土流失极低风险区主要分布于研究区西南平原区以及西北山区水系附近,面积为57.86 km2,占研究区总面积的50.56%;极高风险区面积最小,为4.25 km2,占研究区总面积的3.71%,主要分布于研究区西北部山区河网附近。(5)由均方差决策法确定的非点源污染风险、点源污染风险、山地灾害风险和水土流失风险权重分别为29.85%、17.78%、34.37%和18.00%,说明山地灾害风险对北沙河上游流域综合风险相对贡献率最高,非点源污染风险次之。总体而言,研究区西北山区、东南平原区水系河网附近风险高,山区北部和东南平原区低。(6)不同类型小流域各风险因子权重不同。山区小流域各风险因子权重山地灾害风险>非点源污染风险>水土流失风险>点源污染风险,权重由大到小分别为0.38、0.30、0.23、0.09。山区-平原小流域各风险因子权重点源风险>非点源污染风险>山地灾害风险>水土流失风险,权重由大到小为0.40、0.27、0.22、0.11。平原小流域各风险因子权重点源风险>非点源污染风险>山地灾害风险>水土流失风险,权重由大到小为0.47、0.28、0.18、0.07。(7)在流域综合风险评价结果的基础上,对不同类型和级别风险区提出不同的风险管理和流域综合治理建议。