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随着人口增长及社会经济发展，人们对水资源量需求越来越高，而可利用的水资源是有限的，加之水资源浪费及水污染严重，水资源供需矛盾已成为城市发展的制约因素，进行水资源合理配置是解决水资源问题的有效途径。水资源的合理配置是实现社会、经济和生态综合效益最大化的基础工作，能够满足国民经济和人类生存对水资源的需求。然而，水资源系统本身具有不确定性和复杂性，加之外界影响因素，尤其是西北地区城市，由于气候干旱、降雨量少且分布不均，城市水资源缺水问题显著，水资源系统中的不确定性因素错综复杂，传统的配置方法大多难以充分反映此特征。因此，本文在总结探讨水资源合理配置理论方法基础上，将不确定性规划方法的先进成果混合应用于城市水资源合理配置，以此更好地表述和体现其中的不确定性问题，这对于城市水资源管理者制定合理有效的供用水方案，保障城市的社会发展尤为重要。主要研究内容和成果如下： （1）总结归纳水资源合理配置的方法以及相关的国内外研究进展，分析了水资源系统复杂性和不确定性，针对城市需供水侧各类变量不确定性的定量表达问题，结合不确定性规划方法，建立了区间两阶段随机规划模型（ITSP）及区间模糊两阶段随机规划模型（IFTSP），并介绍了其相应的求解方法。 （2）为了验证所建模型的适用性，本文以西安市为例，预测了规划年2020年该市用水户的需水范围及各水源可供水范围，并进行了供需平衡分析。2020年在来水频率P=50％（平水年）下，西安市尚有余水1.86亿m3，但在来水频率为P=95%（枯水年）下缺水量为3.96亿m3，缺水率为18.7%。因此，在供需平衡基础上，通过合理配置水资源，使西安市有限的水资源得到高效的利用。 （3）建立了以经济净效益最大为目标函数的ITSP与IFTSP的西安市水资源合理配置模型，利用LINGO软件进行求解，结果表明：两种模型对于处理以区间、模糊集以及概率密度函数分布形式表示的不确定性均是合理有效的；与ITSP相比较，IFTSP模型可以将预先决策的经济惩罚降到较低水平，使系统净效益较大，为水资源决策者提供强有力的决策依据，也为城市多水源合理配置研究提供一条不确定性分析的新路径，有助于丰富复杂水资源系统合理配置理论与方法。