针对红延河调水工程规划中多水源、多受水子区、多决策者间相互协调难的问题,系统的研究了基于经济、社会和环境效益的红延河调水工程的水资源多目标优化配置数学模型和求解方法,对南水北调西线工程调水具有重大意义和实用价值。论文主要研究成果如下:(1)根据用水量的历史资料和社会经济发展指标,采用趋势法及定额法分析规划年2025年和2035年红延河受水区内农业、工业、生活、生态供需水状况。研究结果显示:规划年红延河受水区绝大分地区的供水量不能满足用水需求。在生产、生活、生态需水量增加和不达标水置换条件下,2025年受水区在50%、75%、95%降水频率下的缺水量,分别为10.28亿m3、12.66亿m3、15.31 亿 m3,缺水率分别 21.81%、25.56%、29.35%。2035 年受水区在 50%、75%、95%降水频率下的缺水量,分别为20.87亿m3、23.52亿m3、26.08亿m3,缺水率分别为37.11%、39.93%、42.43%。因此,为保障各区县用水需求和经济社会的协调发展,对区域水资源进行优化配置并进行区域外调水势在必行。(2)采用基于参考点选择机制的遗传算法NSGA-Ⅲ,求解基于考虑经济、社会和环境效益的水资源多目标优化配置数学模型及得到非劣解集,根据用户不同需求确定工程调量和调质的水资源的优化配置方案。2025年在50%、75%、95%降水频率下红延河,分别调水11.91亿m3、13.69亿m3和15.72亿m3,缺水率分别下降为0.08%、0.10%和0.07%。2035在年50%、75%、95%降水频率下红延河,分别调水24.65亿m3、27.04亿m3和29.37亿m3,缺水率分别下降为0.13%、0.11%和0.21%,水资源供需不平衡现象得到扭转。此外,选中的方案为多目标非劣解集中的一种,保证了多个目标间效益的相互协调且综合效益最大。决策者也可以根据不同的需求选定配置方案,确定调水工程规模大小,为提高调水配水效率提供了理论基础和决策依据。(3)通过NSGA-Ⅲ优化性能评价,说明NSGA-Ⅲ算法能够使Pareto解集分布的更均匀且对目标的优选能力更强。因此,确定NSGA-Ⅲ算法对水资源多目标优化配置问题具有适用性。