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跨流域跨区域的水量分配是水资源管理的重要内容，是利益竞争、社会公平、合作博弈的共同结果。以永定河流域为例，基于社会公平机制对用水联盟水量分配进行研究，给出基于参数区间最优、合作博弈理论的流域内部水量公平分配的最优决策过程。通过对合作博弈的沙普利值进行计算，构建永定河流域整体用水部门的效益最大化水量分配模型。计算结果表明：在2007年永定河山西段、河北段下泄水量为1.48亿m3的前提下，流域下游的北京市应向上游的山西、河北省共补偿4655万元。