城市作为人类活动的中心,不仅是人口、生产里高度集中区,也是水资源需求最大、水问题最集中、水管理最为复杂的区域,对供水安全保障提出较高的要求。随着城市快速发展,城市水资源系统供水水源不断增多、水循环路径不断延展、水循环结构日益复杂,逐渐演变成复杂的水资源系统。城市复杂水资源系统供水水源多样化、用水结构多元化以及给水厂供水特性复杂化的变化特征,使得城市多水源供水协调、多用水户需水保障,以及给水厂与供用水方精准对接等成为我国城市水资源的突出问题,亟需针对新时期城市发展特点提出城市水资源分配的新思路。传统城市水资源配置没有充分考虑城市人工侧支水循环过程中水厂这一连接水源和用户的关键环节,容易产生“空间配水”或“虚拟配水”,也没有考虑到城市化快速发展使得城市供水水源、用水户及水厂类型都发生变化。因此,本文以城市水循环理论和优化配置理论为基础,分析城市复杂水资源系统人工侧支水循环过程,针对城市水资源系统中供水水源、用水结构以及给水厂供水特性的变化特征,建立城市水源-水厂-用户全过程水资源精细化配置模型,研究城市多水源供水以及水厂与水源和用户对接情况下的水资源优化配置问题。为此,本文选择了天津滨海新区为研究区进行实例研究,该区位于京津冀城市群和环渤海经济圈的中心带和“一带一路”交汇点,属于特大城市群水资源供需矛盾突出的典型区域。研究中取得了以下成果：(1)解析了城市复杂水资源系统。从城市水资源系统人工侧支循环水循环的角度出发,城市发展使得城市水资源系统日益复杂,针对城市水资源系统中供水水源多样化、用水结构多元化以及给水厂供水特性的复杂化等变化特征,对城市供水水源、用水户以及给水厂进一步分析和细化,探讨城市水厂的功能和运行特性,为城市水资源精细化配置系统结构分析奠定基础。(2)构建了城市水资源精细化配置模型。提出城市水资源精细化配置的概念、配置原则、求解思路,分析城市水源-水厂-用户配置系统层次结构,明确城市水循环过程中水循环路径、供需水关系以及用水户之间的关系,建立以社会效益、经济效益、工程效益最优为目标函数,以水源供水能力、水厂供水能力、用户需水条件等约束条件的城市水源-水厂-用户精细化配置模型,并利用多目标遗传算法进行求解。(3)开展了天津滨海新区复杂水资源配置研究。根据滨海新区不同水平年供水水源和用水户的分布格局,绘制相应系统网络图,结合滨海新区未来水平年供需水预测结果,以缺水率最小为社会公平目标、配水产生的直接经济效益最大为经济效益目标、引滦工程和引江中线供水量与供水目标差值最小为工程最优目标的综合目标最大,采用多目标遗传算法求解得到未来水平年2020年、2030年的推荐方案,2020年推荐方案下引滦工程和引江中线供水量分别为2.02亿m3、2.40亿m3,2030年分别为2.20亿m3、3.60亿m3。(4)分析了滨海新区未来水资源精细化配置格局。根据滨海新区水资源精细化推荐方案结果,未来滨海新区形成以“外调水供水为主,淡化海水和再生水为辅,逐步压采地下水”的供水格局。其中外调水主要供给城市生活和工业,引滦水逐步向滨海新区北部推进,引江中线主要供给海河核心片区；海水淡化主要供给工业用水兼顾部分生活杂用,深处理主要供给工业用水兼顾生态用水。(5)提出了水厂与水源和用户精准对接方案。通过对区域水厂的剩余潜力的分析,给出未来水平年水厂调整建议,主要为：①2020年水厂总体供水规模能够满足供水要求,但南港输配水中心和乙烯水厂供水能力存在不足,大港水厂剩余能力富余,因此增大大港水厂向大港石化、南部石化生态片区以及海河南片区供水量,调减塘沽水厂、大港乙烯水厂以及南港输配水中心水量；②2030年调整水厂供水规模已不能满足区域供水安全,建议加快水厂的扩建和新建水厂工程。