Page 6 - 2021年第52卷第9期

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社会、生态环境的空间分布在时间、空间上相协调相匹配的双重水资源供需平衡；游进军等 认为，
空间均衡要求重新审视用水需求与区域经济发展、水资源约束条件之间的关系，研究以宏观供需形
势分析为目标的技术方法，识别供需问题和调控方向，支撑供需总量平衡决策。
1.2 在应用实践研究方面 彭祥等 通过构建水资源配置博弈均衡模型，利用合作博弈理论对未来
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黄河水资源配置提出初步制度设计；成艾华 运用一般均衡分析方法，从现代经济学和参与方角度建
立一个包括调水区、受水区、工程方的跨流域调水市场理想化模型，从静态与动态、短期与长期探
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讨工程参与多方一般均衡的实现与利益分配关系；朱彩琳等 构建了面向空间均衡的水资源优化配置
模型，其着重考虑不同空间单元之间的关系；左其亭等 ［10］ 提出表征任意空间单元均衡程度的空间均
衡系数，以及表征全区域均衡程度的总体空间均衡度概念和计算方法；王煜等 ［11］ 通过构建水资源均
衡调控函数来引导水资源配置，建立适用于黄河等缺水流域的水资源均衡调控方法；夏帆等 ［12］ 采用
基尼系数与协调发展度的方法，基于水资源负载指数、水土资源匹配系数和用水效益计算水资源空
间均衡系数，并以省级行政区为计算单元计算全国水资源空间均衡系数；杨亚锋等 ［13］ 采用可变集原
理及偏联系数方法构建一种新的水资源空间均衡评估模型并对全国水资源空间均衡状况进行评价；
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Feng 采用满意度来衡量生活、农业和工业部门的水资源分配公平性，并提出一种多目标动态优化
模型来优化水资源配置。
综上可见，目前水资源空间均衡研究与应用主要集中在水资源空间均衡的理论内涵、状态识
别、综合评价和优化调控等方面，一般围绕水的节约高效利用、水的刚性合理需求、水的规模适度
开发、水的高水平供需平衡 4 个方面开展 ［3，5］ ，前三者是实现水资源空间均衡目标的保障措施和管控
途径，后者是水资源空间均衡的最终目标，这是因为水的供需状况及其变化是水的分布特征、开发
利用、调节分配的综合体现。因此，水资源空间均衡可概化为水资源系统供需之间的均衡关系，这
就方便从供给和需求两方面进行双向调节；同时水资源供需空间均衡分析将水资源分布态势与社会
发展状况紧密结合，不仅能有效判断水资源与经济社会协调发展程度，也可以为水资源的合理配置
提供重要依据。基于此，本文提出以供需差占供需总量之比定义水资源系统的单元供需均衡度，并
以水资源单元供需均衡度为指标，综合考虑面积、经济和人口构成系统综合权重，结合水资源空间
均衡等级标准和空间均衡状态标准，运用七元联系数进行水资源空间均衡程度的综合评价，并以淠
河大型灌区工程实际水资源系统为例，在分析现状水平年（2018 年）灌区各单元（县市）的需水量和可
供水量的基础上，计算淠河灌区水资源系统单元供需均衡度，并基于七元联系数计算分析灌区有、
无系统内水资源调配的空间均衡等级，再利用加速遗传算法（Accelerating Genetic Algorithm，AGA）优
化现状水资源调配方案，同时开展远景规划年（2035 年）灌区水资源系统的单元供需均衡度计算及系
统空间均衡等级评价，最后针对性地提出改善灌区水资源空间均衡状态的优化调控方案和技术措
施，为实现灌区水资源供给与社会经济发展、生态文明建设相适应，改善区域水资源系统空间均衡
状态提供参考。

2 对象区域与研究方法

2.1 研究区域概况及数据来源 淠河灌区位于江淮分水岭两侧，跨越长江、淮河流域，南抵丰乐河

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及其主要支流张店河一线，北至淮河南岸，西界淠河，东至合肥，控制面积 7750 km 。灌区覆盖区
域包括六安的霍山县、六安市区（金安区和裕安区），合肥的长丰县、肥东县、肥西县、合肥市区以
及淮南的寿县共 7 个县市，是一个包括现代化大型城市 2 座、总人口 998 万、工业增加值 3109 亿元、
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有效灌溉面积 41.1 万 hm 、农作物产量占安徽省 1/6 的城乡复合式大型灌区水资源系统。淠河灌区水
源来自 3 个部分：上游骨干源头水库响洪甸、佛子岭、磨子潭和白莲崖，灌区内部上百座中小型水库
和近万座塘坝堰闸，以及灌区尾部瓦埠湖和巢湖等提灌工程，上游水库供水经横排头渠首枢纽进入
淠河总干渠，再经淠东、瓦西、瓦东、滁河、蜀山、潜南等干渠分别输送至上述 7 个县市。灌区水资
源系统调水结构概化如图 1 所示。

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