水资源是自然界的基础性资源,在生态环境中起重要的控制作用,同时也是一个国家综合国力的有机组成部分。水资源的安全与否关系到人类生存的命脉,也关系到国计民生、社会发展和国家兴衰。当前,我国面临着较为严重的水资源危机,尤其是天津市,人均水资源占有量仅160m3,远远低于世界公认的人均水资源拥有水量1000m3的缺水警戒线,为典型的重度资源型缺水地区。要解决天津市水资源问题,应根据全面协调可持续的科学发展观要求,做到水资源的水量和水质的优化配置及合理的水资源安全阈值的判断分析,因此,天津市水资源的优化配置及水资源安全阈值研究具有一定的理论意义及实践价值。根据水资源安全的内涵,其主要表现形式为水量安全和水质安全,而水资源优化配置的对象则是具有水质要求的水量,将水资源优化配置与水资源系统安全的研究结合起来,在对区域进行水资源优化配置后,针对配置后的水量和水质结果进行水资源系统安全的研究。首先,以满足经济、社会、生态环境三者效益的最大化为目标,在满足供水约束、需水约束的条件下,建立了基于水量水质的区域水资源优化配置模型,模型的求解采用了大系统总体优化遗传算法,并与风险决策分析软件"The Decision-Tools Suite (5.5Industrial)"中的Evolver插件相结合。而后,以天津市为实例,在进行水资源分区、确定水源和用水户的基础上,进行了水资源的优化配置,得到了比较满意的配置结果。其次,结合尖点突变理论的模型变化特征,建立了水资源系统安全判别的尖点突变模型。选用城市水资源与社会经济协同度作为状态变量,水量综合指标和水质综合指标作为控制变量,进行了尖点突变模型的构建和拟合。在将天津市各项水资源指标进行相关处理后,对比分析了单一指标模型和综合指标模型的拟合效果。根据突变判别式△值的变化曲线确定了天津市水资源安全阈值。并从开源、节流两方面提出了相应的水资源安全管理对策。