近些年来,随着社会经济的快速发展,水资源短缺日益严重,对水资源的竞争日益剧烈,以高效利用为主的水资源管理面临着巨大挑战。因此,对水资源系统进行规划和管理需要在保护生态环境和节约水资源的前提下发展社会经济。水资源系统内存在着大量的多重不确定性和动态复杂性,是一个极其复杂的过程,因此对水资源系统进行管理和规划会涉及很多因素。然而,以往的水资源管理模型及其规划方法在应用上受到了限制。本研究在综合考虑资源、环境、社会和经济之间的复杂互打关系的基础上,将不确定性优化方法的先进成果应用到水资源系统规划中,以解决其中固有的不确定性和复杂性,为决策方案的生成提供技术支撑。首先详细地描述了传统的区间-两阶段随机规划模型(ITSP),本研究中,改变了传统观念,将整个水资源研究系统分为两个过程(开采过程和分配过程)、两个阶段(第一阶段:预定义阶段和第二阶段惩罚阶段),以总成本最小为目标函数,因此形成了新型水资源系统规划与管理下的不确定性区间两阶段随机分配模型(IITSA)。将重新建立的模型应用在水资源管理系统中,管理者们主要负责将供水部门开采的多水源(地表水和地下水)供给到多用水部门(生活需水部门、生产需水部门和生态需水部门),以满足它们的用水需求并达到经济、社会及环境和谐发展的目的。运用该模型,形成两种结果:(1)最优目标分配水资源量、最优短缺水资源量、最优分配水资源量及最优系统成本;然后根据不同水平的决策变量取值,获得多种场景,通过各个场景的对比获得系统成本与水量分配目标的最优方案;(2)依据不同流量水平下的最大开采量,获得相应开采水量水平下的水资源短缺量和系统成本。IITSA的运用结果表明:(1)该模型能够合理有效地处理水资源系统中的多重不确定性和动态复杂性,通过较优和较劣情景下的最优配水方案,获得系统费用和违背风险的折衷,帮助管理者最大化规避风险;(2)该模型可以权衡水资源系统的系统经济效益和系统稳定性;(3)此外,该模型还可以对可能引起的经济问题及制定资源管理制度提供有效链接。模型被运用于水资源管理假例中,以验证模型的适用性。总之,不确定条件下的区间两阶段随机分配模型能够帮助管理者综合管理水资源,为水资源系统优化提供理论依据的同时也提供了决策依据,并最终达到合理利用水资源,社会、经济和生态环境的协调发展的目的。