基于双层诊断优化的流域初始水权交互式配置

摘要

面向新时期实行最严格的水资源管理制度,以流域内区域及行业层面的水资源初始使用权(简称"初始水权")为主要研究对象,基于流域内不同行政区域之间(即第一层次)以及区域内不同用水部门或行业之间(即第二层次)的交互协商、协调可持续发展原则,构建双层诊断优化模型,将流域初始水权在第一层次、第二层次之间进行交互式分配。首先,建立流域经济社会综合效益优化函数,从经济、社会以及生态环境角度体现流域初始水权分配的整体目标;其次,在严格控制流域初始水权配置总量、流域允许最大排污权总量的基础上,建立流域第一层次的目标函数与诊断准则,促进流域内不同区域之间的公平、协调发展;再次,根据第一层次水权配置结果,提出流域各区域内不同用水部门或行业用水的优先序位规则,建立流域第二层次的目标函数与诊断准则,促进流域不同区域不同用水部门或行业之间的公平、协调高效用水;最终,在第一层次、第二层次多轮交互作用下,实现流域整体的综合效益最大化,体现流域初始水权分配中数量与质量的统一,消除流域内不同区域、不同用水部门或行业之间的用水矛盾、用水冲突。在此基础上,选择大凌河流域进行案例分析,将基于模型的水权分配方案与水利部试点方案对比分析,并为分配结果的差异化进行可行性分析,验证了双层诊断优化模型的有效性。