水资源是国民经济发展的基本物质基础。随着社会经济发展，水资源短缺已经成为部分地区制约社会发展的主要因素。改革开放以来兰州市社会经济发展取得了巨大成就，随着国家―一带一路‖战略的实施，兰州市经济必将高速发展。经济发展需要水资源的保障，近年来兰州市经济社会发展对水资源需求量增加，但由于受国务院―87‖分水方案的限制，导致兰州市用水矛盾日渐突出，水资源、水环境对经济社会发展的制约不断加剧。为了解决这一问题，本文根据兰州市用水现状和发展规划，预测兰州市未来水平年供需水量，通过建立基于水权交易的水资源优化配置模型，对兰州市水资源优化配置进行研究。主要结果如下：　　（1）根据兰州市水利工程建设和供用水现状情况，对兰州市用水水平、耗水率和废污水排放量进行分析，在此基础上提出兰州市水资源开发中存在水资源短缺、水环境恶化、生态环境脆弱和水利建设投入不足等问题。针对兰州市水资源问题提出强化节水、加快水权制度建设等建议。　　（2）建立需水预测模型对兰州市2020年、2030年进行需水预测，详细分析了兰州市各县区各用水部门用水水平，结合历史数据和当地政策、规划，确定了各行业用水定额，预测兰州市2020年P=50%、P=75%下需水量 15.57亿m3、16.07亿m3，2030年P=50%、P=75%需水量18.6亿m3、19.05亿m3；兰州市2020年、2030年可供水量分别为14.71亿m3、16.20亿m3。在此基础上进行一次、二次供需平衡分析，得到兰州市各水平年不同保证率下的缺水率。　　（3）在国内外研究成果的基础上，阐述了水权交易机制和多目标水资源优化配置的联系，即水权交易是一种高效的水资源优化手段。构建了以社会效益、经济效益和环境效益为目标基于水权交易的水资源优化配置模型。　　（4）结合兰州市水资源现状提出了三个水资源配置方案，分别是无水权交易的水资源优化配置方案、侧重于经济目标的基于水权交易配置方案和侧重于环境的水权交易配置方案，运用Matlab软件中的 gamultiobj函数对模型求解。模拟结果表明，有水权交易的水资源优化配置方案比无水权交易的配置方案缺水率分别降低1%～2%和8%～12%；经济效益提高 34～45亿元；COD排放量减少0.03～0.05万t。