水是地球上最基本的自然资源之一,是人类生存和发展过程中必不可少的宝贵资源,也是社会经济可持续发展的基础条件。随着社会经济的不断发展,同黄河下游其他引黄灌区一样,小开河灌区的水资源管理也面临着不断发展的新形势。水资源总量上的供需矛盾和用水结构上的矛盾、地下水环境问题以及长期引水带来的泥沙淤积所造成的环境问题是小开河灌区所面临的主要问题。针对灌区水资源开发利用现状和泥沙长距离输送的特点,以水资源配置的总体经济效益为目标建立了水量分配效益模型,以地下水合理埋深为目标及约束条件建立了地下水位控制模型,将当前水沙优化调度的具体措施模型化并建立了输沙效果模型;利用分层序列法按水量模型、水量-水沙模型、水量-水沙-地下水模型的求解次序逐步将三个不同目标的模型耦合在一起,计算出了小开河灌区中水年下引黄水和本地地表地下水联合优化配置方案。本优化模型较综合地考虑了水资源利用的经济效益与环境保护问题,对促进小开河灌区以及黄河下游其他引黄灌区的可持续发展有参考价值。通过对小开河灌区水资源进行优化配置,不仅提高了水资源的利用率和灌溉保证率,而且扩大了灌区的灌溉面积。本论文的主要研究内容如下:(1)在对小开河灌区的自然地理条件、水文气象条件以及引黄灌溉的基本情况进行分析的基础上,找出灌区发展现状存在的问题。(2)对小开河灌区的水资源状况进行分析,包括对灌区地表水、地下水、社会经济的发展现状、农业灌溉情况等,并对灌区的水资源供需平衡进行分析。(3)针对灌区发展现状存在的问题,包括水资源供需矛盾、地下水环境保护以及泥沙长距离输送三大问题,建立水量模型、水沙模型和地下水模型。并将三个模型进行耦合,建立水资源优化调度数学模型,最终实现总体的优化配置方案。(4)对所建模型进行求解与结果分析并对研究进行展望。