淺談區域水資源優化配置

吳 曉

(重慶交通大學國家內河航道整治工程技術研究中心、水利水運工程教育部重點實驗室、河海學院，重慶 400074)

淺談區域水資源優化配置

吳 曉

(重慶交通大學國家內河航道整治工程技術研究中心、水利水運工程教育部重點實驗室、河海學院，重慶 400074)

對區域水資源優化配置從其含義、原則以及方法方面作了簡要的概括、總結。并給出區域水資源優化配置的多目標函數，通過結果分析給出水資源的最大開發利用化。

區域水資源優化配置;配置原則;配置模型

引言

水作為人類不可缺少的寶貴資源之一，人類對水的需求量在隨著社會經濟的發展不斷增加，從而引起人類對水資源問題的重視。因此，需要加大區域水資源優化配置的研究，從而能夠使水資源利用的價值最大化，對以后水資源的綜合利用方面具有重要的指導意義。

1.區域水資源優化配置涵義

區域水資源優化配置是指在保證經濟、社會和生態環境全面協調發展的大前提下，在一個指定的流域或區域內，對有一定限度的各種水資源在時空上、不同用水戶之間進行系統綜合效益到最大化分配，最終實現水資源在規劃、管理和可持續利用方面的最大價值。區域水資源優化配置的實質性問題主要體現在使水資源配置得以改善的方面:首先是使水資源分配效率得以提高，從而能夠更好的合理解決各行各業在競爭用水方面的問題;其次是上一方面都已經處理好的基礎上，將水資源的利用效率進一步提高。綜合以上兩個方面據能夠市水資源的利用效率達到最優化［1］。

2.區域水資源優化配置原則

區域水資源優化配置是為了使有限的水資源獲得最大的利用效益從而來滿足區域內的水資源的各種供求，進一步在實現社會、經濟、生態等方面的可持續發展的方面有一定的促進作用。其原則主要表現在公平性、可持續性、高效性、優先性。

(1)公平性原則。是首要遵循的原則。無論人還是物等，關于水資源利用的最終目的是對其產出的效益進行合理分配利用［2］，它可能與高效性原則有沖突，也可能遵循高效性原則，它要求區域內的各種關系的協調發展，它體現為一種權利，一種義務。

(2)可持續性原則。是指在水資源合理利用的條件下，既滿足當代人的要求，又不損害后代人的利益。它最重要的一方面就是當代和后代之間對在水資源利用上需要有協調性、公平性等原則。

(3)高效性原則。在當前水資源嚴重分布不均和短缺的前提下，在水資源利用效率方面提高和改善是解決其短缺問題，實現水資源利用效率最大化的有效途徑之一。由于我國水資源分布不均勻性較為嚴重，因此需盡人力最大可能，提高區域水資源最大化的利用價值，力求使在區域內人力物力等方面所耗成本最小的前提下，能夠達到水資源的利用最大化。從而保證經濟、社會、環境方面發展的綜合利益最優化。

(4)優先性原則。我國《水法》中，把保證城鄉居民生活用水這一條放在用水優先的最前面。也就是說，在優先滿足生活用水的前提下，再考慮生產和生態用水［3］。換句話說，區域水資源的配置在考慮水量的情況下，還要考慮水質問題。不同條件下與不同情況下，水資源在利用價值方面都有所不同，因此需應通過優化配置的方法，從經濟、社會、生態等各種方面結合起來考慮，從而來確定不同水資源利用的優先選擇性。

3.區域水資源優化配置模型

3.1 水資源優化規劃提出

即通過水資源的優化，制定出值得考慮和利用的方案及規劃來對水資源進行統一安排。在這里水資源優化主要是通過運籌學里的數學方法定量的描述和表達水資源的規劃問題，根據一定的目標參數，制定出制約關系，并求出為某一目標 (或多目標)服務的最優解，其最具有研究價值并且利用最廣泛的是多目標數學優化模型。其步驟主要有以下幾個部分:劃分子區、確定用水部門，建立數學模型，數學模型求解，對計算結果進行驗證，最終得出最優的方案模型，為水資源的最大限度的優化利用提供良好的理論依據。

3.2 多目標數學優化模型建立

多目標數學優化模型的建立是運籌學的一個分支，水資源不僅具有自然屬性還有社會屬性，區域性水資源優化配置涉及到多個決策層次，經濟、社會、環境等多個決策目標，部門和地區等多個決策主體，近期和遠期等多個決策時段，社會、生態系統、工程等多類風險投資，它是一個帶有極高的風險性的多目標優化問題。因此，通過對其整個區域多目標水資源優化配置模型的建立與分析，從而達到了經濟、社會、環境等因素的的協調發展的綜合發展的最優化［4］。

這類的模型形式［5］可表示為:

多目標數學優化模型方法的獨特優勢，使其近年得到普遍重視，在經濟管理、工業工程最優控制，資源優化分配等各個領域得到了廣泛應用。隨著科學技術的發展與創新，多目標數學優化模型會進一步完善和提高，必將成為區域水資源優化配置的實用工具之一。4

.結語

區域水資源優化配置是一個具有及其復雜性的多目標決策問題。本文對與區域水資源優化配置的相關內容簡要總結和概述，為水資源的綜合利用達到最優化提供有力的理論依據。

［1］張立新，田軍倉.一種可持續發展水資源優化配置模型的設計 ［J］.安徽農業科學，2011，39(20):897-898

［2］孫牽清.區域水資源優化配置的控制論模型研究 ［D］.河海大學，2005.8

［3］張蔚云.區域水資源優化配置研究［D］.河北農業大學，2006.6

［4］王輝，楊寶中，于晶晶等.基于大系統多目標理論模型的區域水資源優化配置研究［J］.節水灌溉，2014，3:41-44

［5］徐振辭.論區域水資源優化配置理論與方法［J］.河北水利，2003，6:23-24，26