长久以来,人类社会、经济、环境协调发展一直得益于水资源合理规划管理,持续的高强度人类活动增加了水资源系统不确定性因子并加剧了水资源水环境危机,不能实现预期目标的水资源系统已反映出规划和决策的失误以及有效处理水资源水环境系统不确定性的重要性。并且,水资源系统中不确定性因素也将进一步引发管理决策风险,系统表征水资源系统中存在的不确定性因素以及规避系统决策风险,并将其融入到水资源水环境优化模型中已成为实现可持续水资源系统管理的关键。在全面辨识水资源系统特征及其复杂性的基础上,本研究旨在开发能够表征水资源水环境系统复杂性以及规避系统决策风险的不确定优化方法体系,构建基于风险规避的不确定性水资源优化配置模型以及水量水质联合调控模型,反映风险和系统收益之间的权衡关系,表征流域经济发展、水资源开发利用、水环境污染保护之间的复杂关系,以流域水资源水环境系统为案例来验证模型的科学性以及在实际水量水质调控决策中的有效性。具体研究内容包括：(1)针对水资源系统中信息的不确定性和随机性等特点,在已有的不确定随机理论方法基础上,考虑目标函数中随机参数对风险的影响,以区间数学规划、随机方法和条件风险理论为基础,建立基于风险规避的区间两阶段随机水资源优配置化模型；(2)针对流域经济发展、水资源及水环境系统之间的互动性,基于不确定性随机理论和下方风险控制理论,建立随机下方风险水质水量联合调配模型,以处理水资源系统不确定性,平衡区域发展目标,规避水资源配置不均衡风险；(3)以南四湖流域为案例,验证模型的有效性。分析南四湖流域水资源水环境系统特征,针对流域水资源供需不平衡压力,建立南四湖流域多水源多区域多用户区间两阶段随机水资源优化配置模型,实现水资源合理规划；针对流域水环境压力日益突出的问题,基于不确定性随机规划及下方风险控制理论,构建南四湖流域水量水质联合调控模型,均衡区域发展目标,指导流域污染控制政策下水资源水环境优管理。总体来看,本研究在对系统不确定性信息表征以及系统风险规避等方面较之传统确定性及不确定模型有一定的改善,同时提出基于风险规避的水资源优化配置及水量水质联合调配模型丰富了不确定性水资源水环境系统优化理论,为实现社会、经济和水环境的协调、可持续发展提供理论和方法支撑。