1、管理制度優化配置研究最嚴格水資源管理制度下的水資源優化配置模型目標函數區域水資源優化配置模型作為對現實系統的模擬，需要從全局出發，在多目標的約束下，進行統籌優化。隨著流域內經濟、社會發展、生態保護與水資源聯系日益緊密，圍繞“經濟社會生態水資源”系統，建立以經濟效益、社會效益和環境效益為目標的多目標水資源優化配置模型。經濟效益目標以區域供水帶來的直接經濟效益作為經濟目標的表達，即用供水效益與成本之差的最大值來表示經濟效益目標函數。式中：為獨立水源向子區用戶的供水量（萬），為公共水源向子區用戶的供水量，為獨立水源向子區用戶的單位供水量效益系數（元），為公共水源向子區用戶的單位供水效益系數（元），為

2、獨立水源向子區用戶供水的費用系數（元），為公共水源向子區用戶供水的費用系數（元），為子區獨立水源的供水次序系數，為子區用戶用水公平系數，為子區的權重系數。社會效益目標由于社會效益不容易度量，而區域缺水量的大小或缺水程度會直接影響到社會的發展和穩定，故以區域缺水量的大小或缺水程度刻畫社會效益目標。環境效益目標區域用水的同時必定造成排污，以可代表區域代表性污染成份的排污量的最小值（例如）描述環境效益目標。式中：為子區用戶單位廢水排放量中的含量（），為子區用戶的污水排放系數。由于三個目標函數的量綱不一致，在求解前需要統一量綱，將目標函數規范化。首先求各個目標函數的最大值，、最小值，通過下式將目標函數

3、規范化，即這樣三個目標函數經過規范化處理后，有利于模型的求解。約束條件目標函數的約束條件可以從取水、用水和排水這三個水資源配水環節進行分析，并且體現出“三條紅線”的限制作用。用水總量約束不同水源供給計算分區各用水戶的總水量不應多于其可供水量，即式中：為地表水可供水量（萬），為地下水可供水量（萬），為外調水可供水量（萬），為污水處理回用水可供水量（萬）用水效率約束工業需水定額、農業需水定額以及國民經濟整體需水定額都應小于設計的用水效率控制指標，即（）式中，表示各行業需水定額；表示確定的不同水平年用水效率約束水功能區限制納污約束式中：為允許的排放總量（）部門用水量約束各水源提供給各分區各用戶的水量

4、不低于該部門的最低用水量式中：為子區用戶的最小需水量（萬），為子區用戶的最大需水量（萬）。變量非負約束各個分區的任何用水戶的用水量不為負數，所能提供的水量能滿足每個用水戶的需要，即實例分析研究對象概況濟寧市地處山東省西南部，地跨黃、淮兩大流域，黃河從北部穿境而過，南四湖處于濟寧腹地，京杭大運河貫穿南北。濟寧市屬于暖溫帶季風性氣候，年降雨量在左右，全市當地多年平均水資源量億，人均水資源量，不足全國平均水平的，南水北調工程開通后，每年約有萬的引江水量。全市包括有當地地表水、地下水、外調水（引黃水和引汶水）和污水處理回用水等個供水水源，和城鎮生活、農村生活、農業、工業、城鎮公共用水和生態環境用水等個

5、用水戶。其中，跨流域調水僅供給梁山縣；污水處理回用水分別供給兗州市、鄒城市和魚臺縣；各水資源計算分區的當地地表水和地下水為單分區水源。綜合考慮濟寧市的地形、地貌、統計資料的搜集以及方案實施的可行性，將濟寧市劃分為個水資源計算分區：市中區，任城區，汶上縣，兗州市，曲阜市，鄒城市，泗水縣，梁山縣，嘉祥縣，金鄉縣，魚臺縣，微山縣。參數確定供水次序系數、用水公平系數用水公平系數。在水量有限的情況下，最先滿足生活飲用水，然后統籌安排生產和生態用水，由此擬定各用水部門用水的先后次序為城鎮生活、農村生活、城鎮公共用水、生態、工業、農業。根據下式可計算得到用水公平系數：城鎮生活為，農村生活為，城鎮公共用水為，

6、生態為工業為，農業為。式中：）表示子區水源供水次序的序號，表示子區水源供水序號的最大值供水次序系數。反映的是分區內各水源相對于其他水源供水的優先程度，根據各水源的調節能力，依據上式確定濟寧市水源的供水次序為：地表水為，地下水為，跨流域調水為，污水處理回用水為。用水效益系數、供水費用系數用水效益系數。工業用水的效益系數，可根據萬元產值需水量的倒數確定；農業用水效益系數，由灌溉后產生的效益與水利分攤系數確定；生活用水系數一般難以有明確的數值，為使其在計算過程中的供應量得到保證，一般效益系數賦予較大值。環境用水與生活用水關系緊密，一般環境用水效益系數的取值可參考生活用水的效益系數。供水費用系數。供水

7、費用系數的確定是依據水費收費標準。目前居民生活用水價格，工業用水價格，環境用水費用參照生活用水費用系數，農業用水費用系數為額定。對于有資料的水源工程，根據資料計算確定；缺乏資料時，可參考臨近地區類同水源工程。用戶需水量上下限生活需水量上下限。城鎮生活用水和農村生活用水，屬于保障性用水，任何時候都應優先滿足，所以需水量上限都取其規劃水平年的需水量。生態環境需水量上下限。濟寧市水環境形勢不容樂觀，需要維護和改善，環境用水跟生活用水的上下限一樣取其需水量。工業需水量上下限。工業需水量上限取其規劃年需水量，下限取其需水量的倍。農業需水量上下限。工業需水量上限取其規劃年需水量，下限取其需水量的倍。城鎮公

8、共用水量上下限。城鎮公共用水量上限取其規劃年需水量，下限取其需水量的倍。計算結果與分析依據年濟寧市水資源公報和濟寧市水資源綜合規劃報告，以現狀年水平年（年）的水資源優化配置為例進行計算分析，確定相關參數，并帶入上述模型中。由表和表可知，城鎮生活需水量和農村生活需水量的總和是萬，生活用水供水量量為萬，達到供需平衡；農業需水量為萬，供水量為萬，缺水量為萬，缺水率為；工業需水量為萬，供水量為萬，缺水量為萬，缺水率為；城鎮公共用水需水量和生態需水量均達到平衡。從表、圖和圖看出，全市需水量為萬，總供水量為萬，總缺水量萬，全市平均缺水率為，屬于缺水情況。存在缺水的行業主要集中在農業和工業，生活、生態以及城

9、鎮公共用水不存在缺水。超過全市平均缺水率的城市有市中區、任城區、曲阜市、鄒城市、泗水縣和嘉祥縣。由表和圖可以看出，工業和農業缺水程度尤為嚴重。究其原因，農業灌溉用水較多，灌溉效率低且農田灌溉需水定額較高，導致農業用水量劇增；工業發展迅猛，需水量增加，工業工藝方式落后導致用水浪費；水環境污染嚴重，廢水排放達標率低，且排放量較大，導致工農業使用污水處理回用水量較少；水資源分配過程中，優先滿足生活用水，造成工業和農業供水不足，缺水增加。總體而言，隨著全市人口增加和社會經濟的發展，全市總需水量增加較大，而可供量較小，供需矛盾嚴重，用水日益緊張。由表和圖可知，市中區、任城區、曲阜市、鄒城市、泗水縣和嘉祥

10、縣缺水率較高，其中市中區、任城區和曲阜市缺水原因是工業增長速度較快但結構優化進程緩慢。規模以上工業數量以煤炭化工、裝備制造等高耗水行業數量居多，高新技術產業發展緩慢；工業節水設備和生產工藝更新滯后，工業廢水未能有效轉化為處理回用水，污水處理能力和用水效率低下。鄒城市、泗水縣和嘉祥縣缺水原因是農業用水增加。農業種植結構主要以水稻、小麥、大麥和玉米等高耗水低效益的作物為主，而蔬菜、瓜類、果樹和棉花等低耗水高收益的作物占有比例較小；農業灌溉技術以“漫灌”為主，節水灌溉技術普及較慢，農業灌溉效率低，導致農業用水量較大。結語本文著重探討和研究最嚴格水資源管理制度與水資源優化配置之間的契合點，將最嚴格水資源管理制度與區域水資源優化配置相結合。實例研究表明，最嚴格水資源管理制度下的區域水資源優化結果更具合理性，更能體現現實