近年来，跨界水污染问题和跨界污染纠纷问题不断发生，严重影响了辽河流域上下游地区经济社会的可持续发展和人民生活水平的提高。辽河源头区跨界水污染防治和治理越来越引起相关部门的重视，跨界断面水质预测显得尤为重要。本文依据一维水质模型和物质平衡原理，结合辽河源头区河流水文水力条件，建立了多河段水质预测模型——输入响应模型；通过输入响应模型模拟计算了2009年辽河源头区各跨界断面的水质，验证模型的可行性；并以2009年为基准年，以2015年为目标年，设定三种情景来预测城市工业废水、生活污水和支流汇入的COD的入河量，通过输入响应模型计算各情景下跨界断面COD的浓度，对跨界断面水质进行了预测。研究显示，本文建立的输入响应模型可计算出上游来水、沿河排污和支流对跨界断面污染物浓度的贡献率和贡献量，初步确定主要污染源，计算跨界断面水质。通过该模型计算出的2009年各跨界断面的COD浓度，与实际监测结果相对误差在可接受范围，可认为该模型适用于辽河源头区跨界断面水质预测中。情景预测结果显示，由于东辽河的四双大桥断面和招苏台河的六家子断面基准年水质较好，在情景三(加大污水治理力度和支流治理力度，大力提高中水回用率)时甚至达到了水功能区水质目标。而条子河的林家断面水质相对较差，在情景三时只达到了Ⅴ类水体的要求。根据情景预测结果，本文提出了跨界断面水污染防治的对策方案。研究成果可为辽河源头区水污染综合治理和水决策部门的决策提供一定的科学依据。