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我国是人均水资源缺乏的国家，人均水资源占有量仅为世界人均占有量的约1/4左右。随着我国社会经济的发展，水资源的供需矛盾越来越严重。在西北部干旱地区，水资源短缺已经成为制约其区域社会经济发展的一个决定性因素。而在我国中部江淮地区，由于其地处于我国南北气候过渡区，径流量变化很大，致使该区域的水资源开发利用程度低，不光如此，该区域旱涝灾害频繁发生，更是严重影响当地的生产生活。因此，实施水资源规划和管理，根据当地实际情况，进行适合研究区域经济环境协调发展的水资源规划和优化配置，统筹利用水资源，提高水资源的使用效率，规避水资源带来的风险则显得十分重要。
水资源配置系统的一个特点便是不确定性因素的存在与影响。不确定因素会存在于水资源系统的许多元素中，比如降雨量、径流量、水资源配给量等。由于不确定性的存在，水资源系统在开发利用时会存在一定的风险，如干旱、洪涝、水污染、经济损失、环境污染等。这些不确定性因素导致了在系统规划和优化的过程中存在着大量的不确定优化问题。不确定性因素对系统的影响很大，甚至带来灾难性的风险。对于含有这些不确定性因素的问题，传统的确定性系统规划和优化的方法通常是无能为力的。为了有效的处理这些不确定性问题，使区域水资源系统规划更具可行性以及使优化模型更具使用和推广价值，就需要水资源规划和优化配置时充分考虑系统中存在的不确定性因素，进行不确定性条件下的水资源规划和优化配置。
本研究以淮河流域沂河区域和石羊河流域金昌市为研究区域，建立在不确定性条件下适合旱涝灾害频发区域及干旱区域特点的区域水资源优化配置系统以及对干旱区域石羊河流域水资源规划配置进行不确定性条件下的风险评价，使得现时的决策在今后多变的条件下较好的发挥模型的规划和指导功能并且评价以往决策规划在未来多变的条件下的可行度以及可能的偏移量。研究水资源优化配置系统中的不确定性，建立不确定性条件下的水资源优化配置模型，在不确定性条件下对水资源规划进行风险评价，为石羊河流域金昌市区及淮河流域沂河区域水资源优化配置提供理论依据与支持，为石羊河流域重点治理规划提供规划评价结果。
(1)根据研究区(沂河地区梯级水库)水资源优化配置系统(淮河流域沂河区域梯级水库水资源优化配置系统)存在多阶段规划、多水库(梯级水库)、多条河流供水(存在干流和支流)以及水库扩建的问题，其存在的不确定性因素相应的可以运用多阶段规划、随机规划、区间规划、机会约束规划以及整数规划的方法来予以解决。由于这些因素同时存在于一个系统中，所以本研究整合多阶段规划、随机规划、区间规划、机会约束规划以及整数规划的方法开发不确定性多阶段联合概率整数规划模型(InexactMultistageJoint-probabilitiesIntegerProgramming，简称IMJP)以解决上述出现的问题。为旱涝灾害频发区域不确定性条件下水资源优化配置提供理论依据。
(2)设计研究一个不确定多阶段联合概率规划模型(InexactMultistageProbabilisticProgramming，简称IMJP)，以解决不确定性条件下水资源和经济规划的问题。其模型整合了多阶段随机规划(MultistageStochasticProgramming，简称MSP)和不确定联合概率规划(InexactJointProbabilisticProgramming，简称IJP)。IMJP模型将可以处理概率分布和区间形式出现的不确定性数据，同时该模型也可以检验系统约束在不同违规侵犯等价下的系统风险及收益。且其模型运用在淮河流域沂河区域水资源及经济优化配置系统中，以检验该模型在多河流、多水库、多阶段情况下的有效性。
(3)建立一个区间模糊随机规划模型(InexactFuzzy-StochasticProgramming，简称IFSP)以应对上述问题。模型整合不确定随机规划(InexactStochasticProgramming，简称ISP)，多阶段随机规划(MultistageStochasticProgramming，MSP)，不确定模糊机会约束规划(InexactFuzzyChanceConstrainedProgramming，IFCCP)。IFSP可以处理以概率分布，区间形式以及模糊形式出现的不确定性因素。它还可以在当约束方程中出现模糊数时检验系统的可靠性。研究运用IFSP建立水资源约束地区不确定性条件下基于水环境承载力的城市产业优化模型。
(4)通过情景分析法、贝叶斯径流预报模型、概率点距相关系数法、概率分析法，区间分析法等方法对石羊河流域重点治理规划中2020年民勤生态目标实现风险进行分析，在分析了水文不确定性和人为不确定性因素的基础上，对各情景下出山口径流概率分布分析规划生态目标进行风险分析，研究各情境下生态目标完成的概率以及可能产生的目标偏移量。分析不确定因素对石羊河流域民勤盆地下游尾闾湿地目标的风险。
结果表明，文中设计的三种不确定性水资源优化配置模型可以在合理反映研究区域水资源系统中的不确定性因素的基础上针对研究对象的水文及管理特点进行水资源优化配置，文中为石羊河流域重点治理规划在不确定性条件下进行的风险评价可以在考虑研究区水文和人为不确定性因素的基础上客观有效的评价规划的可行性以及规划目标可能的偏移量。利用不确定性优化方法构建优化模型，可以为决策者制定水资源规划、管理及配置等相关决策是提供更多的参考，使决策者可以在不同的系统环境下采取相应的适宜的行动，使社会经济和环境协调发展。