水是生命之源,是人类生存和社会经济发展的物质基础,是可持续发展的重要保障。水资源可持续利用关系到人口、资源、环境、社会的协调发展。随着人口的增长、社会经济的发展和人民生活水平的提高,人们对水资源数量和质量的需求越来越高,而可资利用的淡水资源是有限的。同时因水资源浪费及水污染日益加重,水资源供给与需求之间形成了尖锐矛盾。这一矛盾已成为人类社会发展的制约因素。水资源优化配置是解决这一矛盾的有效途径,研究水资源优化配置,对促进区域社会、经济、环境的协调持续发展具有重要意义。 本文总结分析了目前水资源优化配置的研究现状,研究了面向可持续发展的区域水资源优化配置模型。并以南阳市为研究对象,对该市水资源优化配置进行实例研究。具体内容如下: (1)论述了水资源优化配置的基本原理,探讨了优化配置方式、形式、内容与原则。以可持续发展理论为基础,探讨了社会效益、经济效益、环境效益的识别和度量方法,给出了三类目标的一种具体函数表达式。根据用户特性和水源特性的不同,提出了用户公平系数、水源供给系数的概念和度量方法。提出了区域水资源、经济、环境的协调发展概念和度量方法,并以约束条件形式予以考虑。以社会、经济、环境等综合效益最大为目标,建立了区域水资源大系统多目标优化配置模型。分析了区域水资源优化配置模型的大系统、多目标、非线性等特点及处理方法,将新的智能优化方法—遗传算法引入水资源优化配置。促进了大系统多目标优化理论与方法研究,扩大了遗传算法的研究领域和应用范围。 (2)选取南阳市为研究对象,建立了该地区的水资源优化配置模型,并以两个水平年(2005年、2010年)三个保证率(50%,75%,95%)的水资源供需情况为依据,拟定模型参数(系数)。采用多目标总体优化遗传模拟退火算法进行求解,编制了计算机程序,探讨了在水资源优化配置中的实际应用效果。对南阳市水资源优化配置模型的求解结果进行了供需平衡分析、优化配置目标与效果分析、系统协调发展分析,提出了解决该市缺水的措施与方法。经验证,模型合理,算法有效。此优化配置模型及成果,体现了可持续发展思想,并为区域水资源可持续利用规划提供了决策依据。