水资源是人类最重要的自然资源之一,是社会经济赖以生存和发展的基本条件。当今时代,水资源已成为全球性的热点问题。我国是一个水资源短缺的国家,人均水资源占有量仅为世界人均占有量的四分之一,近年来,随着我国人口的不断增长、经济社会的持续高速发展和人民生活水平的日益提高,对有限的水资源提出了更高的承载要求,水资源供需矛盾日趋突出。匮乏的水资源不仅制约经济社会发展,而且造成水生态环境不断恶化,水问题已经成为制约我国绝大部分地区社会经济可持续发展的主要因素之一。由于水资源系统涉及经济、社会、技术和生态环境的各方面,是社会经济—水资源—生态环境的复合系统,特别是可持续发展战略实施和科学发展观的提出,对水资源配置的要求越来越高,水资源优化配置理论和应用研究也不断面临着新的挑战,研究水资源优化配置的新理论和新方法,显得尤为迫切。本课题作为“武汉市水资源综合规划”项目的一个自然延伸,尝试着将生态水利、景观水利和多目标水资源优化配置问题相结合,综合运用可持续发展理论、水资源规划与管理、生态经济学、环境学和系统工程等领域的知识,将水资源优化配置纳入到社会经济—水资源—生态环境的复合系统中去,从面向生态的角度对水资源优化配置的理论及应用进行探索和研究。本课题对面向生态的区域水资源优化配置进行了系统的研究。主要工作如下:(1)从生态经济学基本观点和原理出发,分析了水资源生态经济系统的特点和水资源的生态经济特性,提出了面向生态的区域水资源优化配置的概念和原则,建立了面向生态的区域水资源优化配置的概念模型和模型体系框架。(2)系统地阐述了生态系统及生态需水理论,并给出了生态环境需水量的具体计算方法。(3)基于“时间和空间耦合”的完整意义上的可持续理论,系统分析了面向可持续利用的水资源优化配置的内涵和原则,并结合武汉市水资源现状与发展趋势,构建了优化配置模型,运用逐步宽容约束法结合遗传算法求解多目标优化模型。