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本文在综述了国内外水资源优化配置研究理论和研究方法的基础上，针对固原市严重缺水，水资源利用效率较低等问题，在系统分析计算各部门不同水平年的需水要求以及区域内工程可供水量的前提下，以经济和社会效益最大为目标，对基于遗传算法的多目标大系统水资源优化配置模型及其算法进行了较系统的研究。主要研究成果如下：
(1)本文介绍了区域水资源优化配置模型建立的过程，以及遗传算法在求解多目标大系统模型中的优点，并详细分析了遗传算法的求解过程。
(2)采用区域需水预测方法，结合固原市用水现状和供水工程调查，不同部门需水要求，预测了固原各县市近期水平年2015年和远期水平年2025年不同保证率50%、75%、95%条件下的需水量，为全市水资源优化配置提供了条件，并对2009年的固原市水资源进行了水量平衡分析。结果表明：固原市2009年总体缺水率达到了27%，而且西吉县的缺水率达到48%，缺水量达到了1536万m3，原州区缺水率为14%，泾源县缺水率为14%、隆德县缺水率为16%、彭阳县缺水率为30%。
(3)根据固原市供水和需水预测结果，建立了大系统多目标优化配置模型，采用多目标遗传算法(MGA)和Matlab软件编写计算程序，以需水预测和供水预测结果作为输入，确定了近期水平年2015年和远期水平年2025年不同保证率50%、75%、95%条件下的各县区不同用水部门的优化配置方案，以实现经济目标和社会目标的综合效益最大。同时对优化配置方案进行了缺水量分析和模型适应性分析，提出了固原市水资源开发利用的建议。
本文用遗传算法求解固原市水资源优化配置模型得到的结果符合当地实际，具有一定的创新。本文的研究成果对固原市合理分配水资源，保证生产生活用水和水资源可持续发展具有一定的理论意义和实用价值。