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根据马莲河流域地形地貌特点、水资源分布状况及社会经济、能源产业的发展情况，将流域系统概化为5个水资源分区，采用指标分析法进行2020年和2030年供需水量预测和平衡分析。利用系统分析理论和优化技术建立了流域的大系统、多目标水资源优化配置模型，对供需平衡分析方案进行优化，并利用优化的NSGA-I 方法进行求解，得到流域2030年的优化配置方案，并根据流域2030年的优化配置方案和预测的流域需水量，进行了流域的水资源平衡分析，通过平衡分析的结果进行流域的综合管理研究。2030年在最优水资源分配方案下（对比供需平衡方案），供水量减少了0.30亿立方米，综合缺水率增加0.28%；工业缺水率19.48%，增加了5.64%；能源基地缺水率0.00%，未发生变化；农业缺水率17.05%，减少12.66%；生活缺水率1.77%，增加了1.77%；生态，缺水率0.99%，减少了21.75%。优化配置方案实现了流域内水资源的最佳分配，使宝贵、有限的水资源产生最大的社会、经济及环境效益，为流域经济、能源产业的快速发展提供水资源保障。