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立足流域主体功能优化概念内涵,系统性解析流域各类主体功能目标,基于流域主体功能评价指标体系建立以主体功能优化为目标导向的流域主体功能水资源分配机制,通过遗传算法求解多目标优化模型得到2017年黄河流域9省、自治区的四类水资源分配方案.研究结果表明:(1)流域主体功能实现水资源分配机制,使黄河流域最大可能节水23.01亿m3.(2)流域主体功能水资源分配机制给黄河流域主体功能实现分别带来4344.48亿元的生产功能增量、991.35亿元的生态功能价值增量,可多承载8194.84万人口.(3)减少宁夏和山东的农业用水及内蒙古工业用水分配对黄河流域水资源优化分配至关重要.