我国西北地区水资源匮乏现象明显,已逐渐成为制约当地社会经济可持续发展的重要因素,为了缓解这一危机,对有限的水资源进行优化配置显得尤为必要。然而,面对水资源系统的复杂性和不确定性时,传统的配置方法往往只进行经验估计或者忽略,致使配置结果存在偏差。本文以陕西省大荔县为研究对象,在对大荔县供需水量预测和水资源承载力分析的基础上,建立基于模拟退火粒子群算法的水资源优化配置模型,得到大荔县不同条件下水资源优化配置方案。通过搭建水资源优化配置系统软件,用实例验证了所提方法能够解决区域水资源优化配置难题。主要研究内容与结论如下:（1）根据子区域划分结果,选择2018年为现状年,在分析大荔县经济社会发展指标的基础上,采用定额法、趋势法和ARMA时间序列法预测,得到大荔县规划水平年2025和2035年的供需水量预测结果,并对两种方案进行供需平衡分析。分析结果表明,在规划年2025和2035年,P=75%和95%情况下大荔县境内可供水量均无法满足用水户需求量,建议采用节水规划措施或增加新的供水方案以实现供需平衡。（2）通过分析研究区社会经济、人口规模与资源环境现状,建立基于主成分分析法的大荔县水资源承载力评价指标体系,从大荔县社会系统、经济系统和水资源系统的影响因素中选取18个指标,用于分析评价大荔县的水资源承载力状况。分析结果表明,大荔县近年来水资源承载力呈逐年下降的趋势,水资源承载力水平较低,开发潜力比较小,应立即采取节水规划措施或合理配置水资源,提升水资源利用效率。（3）根据大荔县水资源的系统实际特点,在保障供需平衡的基础上,构建以社会、经济、生态效益为目标的综合评价函数,建立大荔县水资源优化配置模型,分析确定模型各种参数和系数,采用模拟退火粒子群算法进行求解,得出大荔县各子区域在不同条件下水资源优化配置结果,并从各用户配水量、缺水程度、配置目标及模型精度等多方面进行分析。分析结果表明,上述优化配置结果是科学合理的,基于模拟退火粒子群算法的水资源优化配置模型具有较强的可行性与适用性。（4）针对单一粒子群算法和模拟退火算法的局限性,提出将模拟退火算法的思想引入到基本粒子群算法当中,有效克服了单一粒子群算法和模拟退火算法相应的缺点,避免粒子陷入局部极小值,进一步提高了算法的精度,同时引入Ackley、Schwefel、Schaffer和Step测试函数进行仿真实验模拟验证。验证结果表明,模拟退火粒子群算法全局寻优能力强,收敛精度高,为水资源优化配置提供了一种新的解决途径。（5）以MATLAB的GUI为开发工具,搭建水资源优化配置系统,具体展示了系统中始入模块、数据导入模块、供需水量预测模块、水资源承载力分析模块、水资源优化配置模块的实现流程及界面,并采用测试实例验证了各功能模块的运行性能。测试结果表明,该系统可以辅助用户进行供需水量预测,水资源承载力分析,水资源合理配置方案制定,为用户提供了一定的便利。