通过对水资源优化配置模型以及相关研究的回顾发现，当前一般采用综合集成的方法将各种局部的模型集成在一起的模型体系来分析水资源配置问题。随着研究的发展和深入，建立水资源系统的整体模型来分析水资源优化配置问题，已经成为水资源配置研究领域的重要研究方向和前沿，也是本文的基本目标。整体模型的出发点就是要解决这些局部模型的集成问题，希望通过一个整体的模型框架，将水资源系统中各种元素的相互作用通过内生变量进行联接，从而取代组合模型仅仅通过计算结果的传递来描述元素间作用的方式。整体模型要解决的最基本的问题就是将水文模拟和经济优化统一在一起，当然，模型还应该包括对生态环境用水和社会系统用水过程的描述。组合模型更加容易应用，但是从长期的研究来看，需要一个适当的动态连接，通过内在的交互方法求解经济和水文部分。整体模型的关键问题在于建立各部分的本质连接，从而使得水资源配置得多目标分析能够在主要的物理系统的基础上实现。在建立整体模型的过程中，存在的主要困难一个是缺乏必要的关于复杂系统的基础理论的支持，另外一个是高维度的非线性优化模型在求解方法上的困难。本文的目标是建立水资源优化配置整体模型。为了解决基础理论和模型解法这两个难题，本文引入了复杂适应系统理论并和水资源系统的基本特征相结合，形成了建立整体模型的理论基础。同时根据模型的结构提点提出了嵌套遗传算法来求解高维度的非线性优化模型。为了构建水资源系统优化配置整体模型，在简单的研究回顾之后，本文的进行了基于复杂适应系统理论的水资源系统结构分析、模型理论框架的建立以及模型的解法研究和实现等工作，这些都是本文的核心内容。在建立了模型的理论基础、基本框架和解法分析后，本文将模型初步应用于黄河流域，根据流域的概化节点网络图建立了黄河流域水资源优化配置整体模型，并对南水北调西线工程的效益进行了初步的分析。另外，基于黄河流域的情况，分析了影响水资源配置的各种主要演化动力的作用机制。