我国正处于全面建设小康社会、加快社会主义现代化建设的重要历史时期,随着经济的不断增长,居民生活水平的不断提高,生产和生活过程对水资源的需求量也不断增加。我国当前水资源面临的严峻形势:北方少水地区人多水少、水资源与生产力分布不相匹配、地下水过度开采;南方丰水地区水资源用水效率低下、时空分布不均时常发生旱涝急转的极端气候条件。为此我国从政策上出台了最严格的水资源管理制度,要求建立水资源开发利用总量限制、用水效率控制和水功能区限制纳污控制“三条红线”限制,明确提出用水总量和用水效率双重控制用水指标,旨在解决,水资源开发利用过度和用水效率低下问题。开展基于用水总量和效率控制下的水资源优化配置具有重要研究意义。本文以江西省抚州市为研究区域,开展了双控条件下的水资源分区综合优化配置研究。1)通过对研究区域内的用水特征及其变化规律分析,发现抚州市整体水资源量较为丰富,平水年水资源总量可以达到196.45亿m~3,是面积与其相当,人口有其1.75倍的北方城市长春市多年平均水资源量24亿m~3的8倍。但其人均及地均用水指标偏大。抚州市平均人均用水量548 m~3/人比全国平均值445 m~3/人高出100m~3/人;地均用水量83m3/亩比全国平均地均用水量42m3/亩的高出一倍。抚州市的整体用水结构大幅偏向农业用水,农业用水比列占全市总用水量的80%,相比全国用水结构中的农业用水占比63%高出17%。由于农业用水方式下的用水效率较其他行业偏低,农业用水比例过高是拖低抚州市用水效率的主要原因之一。2)从多年用水特征的变化来看,在2011年用水总量和效率的双重控制指标全面提出和开展落实的基础上,全市用水总量及人均用水量从之前的快速上升,转变为缓慢下降趋势,总用水量从2011年约26.6亿m3降低至2015年的23.5亿m3,在枯水特征年2013年也仅有25.4亿m3。人均用水量与总用水量保持一直的增减趋势。用水效率也不断提升,GDP用水效益从2006年到2011年的平均每年增长率为8%的缓慢波动型上升趋势,转化为2011年到2015年的快速直线型上升,平均增长率有17%,增长速度提升一倍。用水结构在近年内有所优改善,农业用水比例从2008年的85%降低到2015年的79%。但是整体用水效率还是比江西省和国家的指标偏低,仍需不断优化。3)本文基于用水总量和用水效率的“双控指标”,同时考虑用水安全和公平性控制指标建立了基于总量和效率控制的水资源分区综合优化配置模型。提出了水量分配基尼系数的概念描述分区用水综合公平程度,提出了综合用水效用的概念描述用水户和用水分区对分配方案的综合满意程度,也是对分配方案给各个用水分区和用水户获取的收益的定量化。然后通过抚州市多年用水数据供水和用水分析确定抚州市分区综合优化配置模型的边界条件,并采用改进非支配排序遗传基因算法NSGA-Ⅱ对农业用水和工业用水双系变量优化进行求解。并将求解结果与和不考虑基尼系数约束工业用水满足农业用水单系变量优化分配结果、双系变量平均分配结果与工业满足但系变量平均分配结果进行对比。结果显示,得到双系用水户分配下,优化分配得到综合用水效用为0.86,平均分配综合用水效用为0.79;单农业用水户分配时,优化分配综合用水效用为0.8;平均分配综合用水效用为0.87。可见优化分配可以达到更高的综合用水效用。满足工业用水的单农业用水户分配方案可以达到比双用水户分配方案更高的综合用水效用,但是双系变量分配的水量分配基尼系数分别为0、0.02高于单系变量分配的水量分配基尼系数0.04。4)本文通过层次分析方法选取水资源配置方案评价指标并确定指标权重,建立水资源配置评价的单层模糊评价模型,对抚州市优化配置及平均配置的四个方案进行评价。评价结果显示单优化方案A4值0.78大于单平均方案A3值0.73大于双优化方案A1值0.6大于双平均方案A2值0.31;公平性评价结果从大到小分别为:A2值1大于A1值0.3大于A4值0.01大于A3值0;综合评价结果:A4值0.68大于A3值0.64大于A1值0.5大于A2值0.47.可以看出工业满足的单用水户配置比双用水户配置表现了更好的可持续发展能力。而双用水户配置更能彰显配置的公平性,优化配置比平均配置在综合评价中表现的更好。