接连发生的水上突发事件,不仅对经济造成巨大损失,还对环境带来巨大破坏。国家针对水上应急物资储备的资金投入不断加大,未来还要建设一批水上应急物资储备库。科学合理规划水上应急物资储备工作,降低应急物资储备的成本,有效应对各种水上突发事件,成为亟待解决的问题。本文研究水上应急物资储备选址-分配问题,主要从水上应急物资储备库选址-分配,水上应急物资政企联合储备选址-分配,水上应急物资储备库选址-配船3个方面展开。(1)考虑水上自然条件的影响,将储备库选址问题和应急物资分配问题集成考虑；建立了水上应急物资储备库选址-分配优化模型,并针对模型设计了遗传算法求解；通过算例分析验证模型和算法的有效性。考虑应急物资的需求的不确定性,建立了三角模糊需求下的水上应急物资储备库选址-分配优化模型,并针对模型设计遗传算法求解；通过算例分析验证模型和算法的有效性。(2)研究应急物资政企联合实物储备合作机理,分析了联盟参与人之间的博弈关系,建立了联盟收益模型,运用shapley值解决合作联盟收益分配问题,最后分析了联盟的稳定性。研究政企联合储备下水上应急物资储备库选址-分配问题,建立了双层优化模型；上层规划模型解决应急物资储备库选址-分配问题,下层规划解决政企联合储备问题：针对模型设计了遗传-贪婪混合启发式算法求解；通过算例分析显示,应急物资政企联合能够降低政府建立储备库的总成本,参与政企联合储备的企业可以从联盟中获得一定收益,验证了模型和算法的有效性。(3)将水上应急物资储备库选址-分配问题和应急救助船舶的配备问题集成考虑,建立离散非线性整数规划模型；针对模型分别设计了混合启发式算法和遗传算法；以环渤海溢油事故为例,对两个算法的计算效率进行比较；对模型的计算结果进行敏感性分析,并对假设条件进行了Uncertainty-Sensitivity分析；验证了模型和算法的有效性。