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3 基于结构-功能损伤的区域抗旱水源配置模型构建

依据研究区域的自然资源、地理环境以及行政特点进行子区划分，用 k 表示。干旱条件下抗旱水
源主要分为：蓄水工程、引提水工程、地下水、外调水源、非常规水源和抗旱应急水源等，用 i 表示。
不同干旱条件下，各类抗旱水源的可供水量以及挖潜增供措施是不同的 ［20］ 。用水户根据不同干旱条
件，其分类有所不同，用 j 表示。基于马斯洛需求理论，特大干旱条件下应优先保证人的刚性需求，
考虑分级保障原则，将工业分为一般工业和保供工业，农业分为经济作物和粮食作物。用水户主要包
括：城镇生活用水、农村生活用水、粮食作物用水、保供工业用水、一般工业用水、经济作物用水和
基本生态用水。而一般干旱条件下由于缺水尚未达到危及人类生存，不对工业和农业进行分级，用水
户主要包括：城镇生活用水、农村生活用水、农业用水、工业用水和生态用水。根据实际情况，建模
时针对各部门用水特点对各类用水进行详细地划分。一般干旱和特大干旱条件下基于结构-功能损伤
的抗旱水源配置思路如图 2 所示。

图 2 不同干旱条件下基于结构-功能损伤的抗旱水源配置思路

3.1 抗旱水源配置模型决策变量 干旱条件下不同抗旱水源分配到不同用水部门的水量，用 X 表
示，即：
K
2
1

X = ( X ，X ，…，X ) （1）
k k （2）
X = x ij
k 3
式中：x ij 为 k 子区内抗旱水源 i 向用水户 j 的配置水量，万 m ；i 为抗旱水源，包括大中型水库 a(a =
1，2，⋯，A)、小型水库及塘坝 e(e = 1，2，⋯，E )、引提水工程 g ( g = 1，2，⋯，G )、地下水 h(h =
1，2，⋯，H )、 外 调 水 源 l(l = 1，2，⋯，L )、 非 常 规 水 源 m (m = 1，2，⋯，M ) 和 抗 旱 应 急 水 源
n (n = 1，2，⋯，N )，i(i = 1，2，⋯，A + E + G + H + L + M + N )；k(k = 1，2，⋯，K ) 为研究区划
分的各子区；j ( j = 1，2，⋯，J ) 为用水户。
3.2 一般干旱条件下区域抗旱水源配置模型构建
3.2.1 一般干旱条件下抗旱水源配置原则 （1）供水高效性原则。是指水资源系统的供水基本上要按
照单位用水量效益从高到低的次序进行供水。用水效益的高低也不仅仅局限于经济效益，还应该包括
对于人类生命、生活、社会和环境的价值和重要性。（2）公平性原则。是指一个地区发展需要开发利用
水资源时，不损害其他地区开发利用水资源的机会，实质上为体现目标的协调发展、权力与义务结合的
开发利用方式 ［21］ 。（3）可持续性原则。其实质是为了实现水资源可持续利用，也可理解为水资源优化配
置的代际公平原则，指当代人为发展的需要开发利用水资源时不损害后代人开发利用水资源的机会。

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