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水 利 学 报

2025 年 8 月 SHUILI XUEBAO 第 56 卷 第 8 期

文章编号：0559-9350（2025）08-0981-10

长江黄河跨流域多线路成网互济的调水机制研究Ⅰ：

机制与模型

付 湘 ，赵小丹 ，彭少明 ，范志鹏 ，王 煜 ，李云玲 2
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（1. 武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室，湖北 武汉 430072；
2. 水利部水利水电规划设计总院，北京 100120；3. 水利部黄河水利委员会，河南 郑州 450003）
摘要：变化环境下长江黄河跨流域多线路成网互济调水机制研究，对提升黄河流域水资源安全保障能力具有重要
的意义。本文针对长江黄河跨流域多线路调水，统筹南水北调东、中、西三条线路各自特点和优势，提出长江黄
河跨流域成网互济调水机制的定义、总体架构及其组成部分之间的相互作用关系。围绕跨流域水网的多水源供
给、多线路互济、多工程调控、多目标冲突、多主体博弈特征，构建了多尺度、多过程、多要素与多约束的
“源-流-网-配”协同优化模型。根据“源-流-网-配”系统的互动特性，建立保障水网高效运行、水资源空间均
衡、社会经济发展和生态健康的协同发展目标，提出了基于 NSGA-Ⅱ和合作博弈的协同优化算法，以实现水网资
源的灵活互济配置。
关键词：长江；黄河；跨流域调水；成网互济；调水机制；“源-流-网-配”协同优化

中图分类号：TV68 文献标识码：A doi：10.13243/j.cnki.slxb.20240702

1 研究背景

中共中央、国务院于 2023 年 5 月 25 日印发 《国家水网建设规划纲要》，明确到 2035 年，基本形成
国家水网总体格局，通过多源互补、互联互通与有序调控，构建与社会主义现代化国家相适应的水安
全保障体系。联合国组织在主题为“水-促进繁荣与和平”的 《2024 年联合国世界水发展报告》 中指
出：气候变化将加剧全球水循环，进一步增加干旱灾害的频率和严重程度，有效和公平的跨境流域水
［1］
资源配置可以促进投资和收益共享，最终促进社会繁荣与经济增长 。在全球气候变化条件下，水资
源时空分布不均及其与经济社会发展布局不匹配的趋势正在持续扩大，因此，研究水网调控机制对于
应对气候变化与人类和谐发展至关重要。
全球跨流域调水工程遍布世界大型河流流域，如长江、黄河、尼罗河、亚马孙河、密西西比河、
多瑙河、恒河等流域 。通过跨流域调水工程，在时空上重新合理分配水资源，解决水资源分布不均
［2］
所引发的一系列社会经济及生态环境问题，目前国内外关于跨流域调水问题的研究主要围绕水网构
建、联合调配和调水影响等方面展开。
［3］
水网构建聚焦国家发展战略和水网重大工程建设，提出水网构建前沿理念和模式。Lee 等 提出
通过整合信息与通信技术建设智能水网，实现水资源的智能化调度与双向流控制，提升管理效率；
［4］
González-Bravo 等 分析水-能源-粮食之间的复杂关系，优化三者平衡下水网的设计与运行。王建华
等 提出智能水网系统是由水物理网、水信息网和水管理网耦合组成的复合系统，系统探析了水物理
［5］

收稿日期：2024-10-31；网络首发日期：2025-07-14
网络首发地址：https：/link.cnki.net/urlid/11.1882.TV.20250712.2023.001
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基金项目：国家重点研发计划项目（2022YFC3202300）；国家自然科学基金项目（52479023，U21A2002）
作者简介：付湘（1971-），教授，主要从事水文及水资源研究。E-mail： xfu@whu.edu.cn
通信作者：赵小丹（2001-），硕士生，主要从事水资源配置研究。E-mail： xiaodan.zhao@whu.edu.cn
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