Page 20 - 2025年第56卷第8期

干输配水通道为纲、以区域河湖水系连通和供水灌溉工程为目、以重点调蓄工程为结，共同构成了完
整的水网体系。在丰枯互补、用水需求、可持续发展的驱动下，利用东、中、西线时空上的互济联
调，实现水资源互济调配。东线工程从水源稳定的长江下游通过泵站提水，沿线连通天然湖泊，具有
较好的调蓄能力。中线工程从水质优良的丹江口水库调水，干线自流输水，通过节制闸和分水闸进行
输水控制，渠道的调蓄能力较弱。西线规划分上下两线从雅砻江、大渡河、金沙江调水进入黄河上
游，不同于东中线工程，西线工程没有独立的供配水系统，西线调水进入黄河干流后通过黄河供水系
统统一调配，覆盖面广 ［24-25］ 。东、中、西线的水源特性、工程特点不同，供水范围交叉关联，有良好
的成网互济条件。利用多工程间的水力联系，建立优势互补的成网互济运行规则，包括水库调度规
则、湖泊调蓄规则、渠道输水规则、泵站提水规则、水闸分水规则等，在骨干水网与省市水网互联互
通的协助下实现多线路联合增供。
（4）“配”是指水网末端的受水区水资源配置。“配”需要统筹外调水和当地水，对生活、工业、
农业与生态用水分层供水，极端枯水时优先保障维持基本生存、维持工厂生产、保障粮食安全、河湖
基本生态的各部门刚性需水，满足优质生活需求、发展高耗水工业、实现农产品自足及外销、河湖补
水等弹性需水参与优化配置 ［26］ 。南水北调水主要供向生活、工业部门，兼顾农业和生态用水 ［27］ ，考虑
到不同用水部门对水质的需求不同，基于优水优用的原则，在受水重叠区内东线优先向水质要求不高
的工业等部门供水，中线优先向生活供水，黄河水、非常规水则优先农业灌溉等。受水区水资源配置
考虑年尺度与月尺度下水量、水质、流量的控制与反馈，及空间尺度下骨干水网与省市水网联通下对
总量、效益的控制与反馈，通过时空尺度的嵌套与耦合，构建水网联合调度和水资源配置的双层模
型，采用 NSGA-II 算法求解得到 Pareto 前沿，进而运用 Nash-Harsanyi 博弈得到最优互济调配方案。
2.2 “源-流-网-配”的相互关系 “源-流-网-配”的系统贯穿了“长江黄河丰枯遭遇-多线路增
供-成网互济-水资源调配”的全链条，整个系统及各元素间的关系呈现多尺度、多过程、多要素与多
约束的特点，通过对其相互关系的厘清和把握能实现宏观到微观的精准调控。
多尺度体现在空间、时间两个维度，系统涵盖国家骨干网、省级水网、市级水网等多重空间尺
度，形成各层级水网协同、互联互通的水网体系。时间尺度上，年尺度应用于大范围的综合水资源配
置，月尺度下工程调度能够应对季节性干旱引起的缺水风险。通过多时空尺度的结合，优化较小时空
尺度下的联合调水，进而为较大尺度的外调水、当地水统筹配置提供边界条件，形成多尺度的嵌套关
系，动态响应水资源需求变化。
多过程是系统的核心，包括“取水-输水-供水-用水-排水”过程 ［28］ 。取水过程是指从南水北调工
程通过泵站或取水口从长江流域中提取水资源的过程。输水过程是指提取的水资源通过水库、湖泊调
蓄，及水闸、泵站、渠道（渡槽）、管涵（隧洞、倒虹吸）工程运行调控，经多个线路的输水渠道将水传
输送到分水口的过程。供水过程是指骨干水网分水闸与受水区各层级水网结合将各类水资源供给受水
区的过程。用水过程是指受水区用户的生活、工业、农业、生态用（耗）水过程。排水过程是指排水系
统收集的废污水，经处理后排入自然水资源系统中，或直接进入供水系统被再次利用。多过程联合的
目的是从水网体系“纲、目、结”的三要素出发，通过国家水网主骨架与区域水网体系的互联互通，
加强流域水网工程联合调度与水资源配置，提升水资源调控能力。
多要素，包括资源、工程、信息、管理四大要素 ［29］ 。资源要素主要是指水网中天然河流水系的水
资源条件，例如流量、水位、水质等；工程要素即水网中的人工水利设施，包括水库、水闸、堤防、
泵站、渠道（渡槽）、管涵（隧洞、倒虹吸）等各类工程；信息要素囊括了与水资源利用相关的数据资
料，有经济社会信息、生态环境信息及用水需求信息；管理要素侧重于水资源管理的非工程措施，例
如行政、法律、管理体制等。
多约束则体现在水源约束、水网约束、水流约束和配水约束上，囊括了工程限制、自然水资源限
制、社会需水限制等。
“源-流-网-配”系统是一个科学、高效且具弹性的水资源调配系统，为国家水网的稳定运行和资

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