4.4.1　国外水资源配置研究进展

1.以水量配置为主的水资源优化配置研究

国外对水资源优化配置的研究始于20世纪60年代初期，1960年美国科罗拉多州的几所大学对计划需水量的估算及满足未来需水量的途径进行了研究，其成果体现了水资源优化配置的思想。20世纪70年代以来，伴随数学规划和模拟技术的发展及其在水资源领域的应用，水资源优化配置的研究成果不断增多。G.Yeh（1985）对系统分析方法在水库调度和管理中的研究和应用曾作了全面综述，他把系统分析在水资源领域的应用分为线性规划、动态规划、非线性规划和模拟技术等；Pearson等（1982）利用多个水库的控制曲线，以产值最大为目标，输水能力和预测的需求值作为约束条件，用二次规划方法对英国Nawwa区域的用水量优化分配问题进行了研究；同年，荷兰学者ERomijn.MTaminga考虑了水的多功能性和多种利益的关系，强调决策者和决策分析者间的合作，建立了GelderlandtDoenthe的水资源量分配问题的多层次模型，体现了水资源配置问题的多目标和层次结构的特点；Willis（1987）应用线性规划方法求解了1个地表水库与4个地下水含水单元构成的地表水、地下水运行管理问题，地下水运动用基本方程的有限差分式表达，目标为供水费用最小或供水不足情况下缺水损失最小；同时，用SUMT法求解了1个水库与地下水含水层的联合管理问题；美国学者NormanJ.Dudley（1997）将作物生长模型和具有二维状态变量的随机动态规划相结合，对灌区的季节性灌溉用水量分配进行了研究。

2.考虑水质因素的水资源优化配置研究

20世纪90年代以来，由于水污染和水生态环境恶化，传统的以供水量和经济效益最大为水资源优化配置目标的模式已不能满足需要，国外开始在水资源优化配置中注重水质约束、水资源生态环境效益以及水资源可持续利用研究。进入20世纪80年代后期，随着水资源研究中新技术的不断出现和水资源量与质统一管理理论研究的不断深入，水资源量与质统一管理方法的研究也有了较大发展。尤其是决策支持技术、模拟优化的模型技术和资源价值的定量方法等的应用使得水资源量与质管理方法的研究产生了更大的活力。Afzal，Javaid等（1992）针对Pakistan的某个地区的灌溉系统建立了线性规划模型，对不同水质的水量使用问题进行了优化，在劣质地下水和有限运河水可供使用的条件下，模型能得到一定时期内最优的作物耕种面积和地下水开采量等成果，在一定程度上体现了水质水量联合优化配置的思想；Watkins，David W.Jr（1995）介绍了一种伴随风险和不确定性的可持续水资源规划模型框架，建立了有代表性的水资源联合调度模型，此模型是一个两阶段扩展模型，第一阶段可得到投资决策变量，第二阶段可得到运行决策变量，运用大系统的分解聚合算法求解最终的非线性混合整数规划模型；R-A-Fleming和R-M-Adams（1995）建立了地下水水质水量管理模型，建模以经济效益最大为目标，考虑了水质运移的滞后作用，并采用水力梯度作为约束来控制污染扩散；UPmanu Lall等（1995）建立了地表水、地下水联合运用系统多目标管理模型，模型中将地表水、地下水的处理费用纳入管理目标；Wong，HughS等（1997）提出支持地表水、地下水联合运用的多目标多阶段优化管理的原理和方法，在需水预测中考虑了当地地表水、地下水、外调水等多种水源的联合运用，并考虑了地下水恶化的防治措施，体现了水资源利用和水资源保护之间的关系；Carlos Percia和GideonOron（1997）以经济效益最大为目标，建立了以色列南部Eilat地区的污水、地表水、地下水等多种水源的管理模型，模型中考虑了不同用水部门对水质的不同要求。