水资源合理配置是实现阿拉尔垦区有限水资源持续利用的有效途径,本论文在前人相关研究成果的基础上,依据最严格水资源管理“三条红线”制度,结合阿拉尔垦区水资源现状,通过相关方法对阿拉尔垦区水资源变化规律进行了深入分析,对垦区水资源合理配置进行了模型的建立及应用研究,得出垦区多个水资源合理配置方案,并对各水资源配置方案综合效益进行了评价,取得的主要研究成果如下:(1)明确垦区水资源变化规律:根据垦区水资源变化特征及方法,研究了气温、降水变化及地下水演变等对垦区水资源的影响;针对气候、水文地质、人类活动等影响因子,选用累积距平法、Mann-Kendall法及Morlet小波分析法对垦区径流演变的周期性、趋势性、突变性等进行了相关分析。通过分析,针对周期性而言,垦区气温变化的第一主周期主要存在于31年,降水变化的第一主周期主要存在于10年,垦区年径流量变化的第一主周期主要存在于31年;针对趋势性来说,垦区年平均气温呈现出上升趋势,倾向率为0.2°C/10a,垦区年平均降水呈现出上升趋势,倾向率为6.144mm/10a,垦区的年径流量呈现上升趋势,倾向率为4.6×10~8m~3/10a。(2)垦区供需水量预测:包括对农业灌溉需水量、工业需水量、居民生活需水量、牲畜用水量、城镇绿地需水量及生态需水量等的预测,主要是依据垦区水资源“三条红线”制度及经济社会发展趋势,合理确定了各行业用水定额;根据不同水平年及规划方案,建立了不同用户需水指标体系,并对未来各业供需水量进行了预测。以保证率为75%来看,2020年、2030年农业灌溉需水量分别为8.45×10~8m~3、8.23×10~8m~3;工业需水量分别为0.145×10~8m~3、0.224×10~8m~3;2020年城镇生活用水将达到0.029×10~8m~3,2030年为0.057×10~8m~3;生态总需水量在2020年将达到1.76×10~8m~3,2030年为1.8×10~8m~3;2020年、2030年可供水总量分别为:10.05×10~8m~3,10.138×10~8m~3(3)确定垦区水资源合理配置方案:依据阿拉尔垦区水资源利用现状及“十三五”发展规划,结合南疆地区“三条红线”控制目标,在计算分析垦区有限水资源供需平衡问题的基础上,以2015年为基准年,从垦区水资源开发利用及水生态环境状况出发,建立了基于可持续发展的大系统优化的水资源合理配置模型。在Matlap环境下,运用遗传算法(GA)对水资源配置模型进行求解,分别得到了在不同保证率(50%、75%、95%)及三种规划方案下的阿拉尔垦区水资源合理配置方案。(4)水资源合理配置综合效益评价:从评价指标体系的理论入手,探求构建阿拉尔垦区水资源合理配置方案评价指标体系,确定了阿拉尔垦区水资源合理配置综合效益评价指标层次,并采用主成分分析法对初选指标进行了分析筛选;以阿拉尔垦区在2030年75%保证率下的三个规划方案的配置结果为例,采用模糊物元理论+改进迭代熵权理论相结合的评价方法,依据最大最优原则,对各规划方案的可行性进行了综合效益评价分析,结果表明,三个配置方案中,以经济快速增长并强化节水措施的配置方案优于其他两个水资源配置方案,更有利于垦区经济、社会、生态等方面的协调和可持续发展。