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水 利 学 报
２０２４年 ２月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５５卷 第 ２期
文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２４）０２ － ０１５８ － ０９
协调公平与效率的 “四水四定” 研究Ⅰ：方法与模型
游进军，贾 玲，杨朝晖，汪 林，王 婷
（中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 １０００３８）
摘要：针对水资源刚性约束落地缺抓手的问题，按照以水定发展、协调定规模的理念，提出 “四水四定” 的分析
思路和控制指标，厘清各类发展目标与水资源利用的协调关系。以公平为社会目标，以效益为经济目标，提出
“尊重现状、保障刚需、效率驱动、区域均衡” 的协调优化准则，建立目标函数和约束条件，构建 “四水四定”
多目标协调模型，以满足保障刚性需求基础上的水量高效流转，确定发展规模和水量分配方案。模型选取人均
ＧＤＰ最大实现效率驱动，使有限水量产生更大效益；选取区域人均 ＧＤＰ差异最小、发展匹配度最高实现发展公
平，缩小区域经济差异；通过约束条件反映水资源约束、刚性需求保障、水源用户配置关系、经济社会发展合理
范围等要求；设置罚函数协调约束条件不能满足时的目标值调整。通过归一化方法将多目标转化为单目标，基于
现状设置初始条件，采用线性规划等方法求解，得出协调产业发展和水量优化分配的整体结果，通过结果评价反
馈调整，形成可服务于经济社会发展和水资源管控决策的方案。
关键词：水资源刚性约束；四水四定；水资源配置；多目标协调优化；用水效率；综合评价
中图分类号：ＴＶ１２２
文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２３０４３２
１ 研究背景
我国水资源分布不均、水土资源不匹配，适水发展势在必行。《中华人民共和国黄河保护法》明确
要求 “国家在黄河流域实行水资源刚性约束制度，坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产，
优化国土空间开发保护格局，促进人口和城市科学合理布局，构建与水资源承载能力相适应的现代产
业体系”。上述表述被简称为 “四水四定”，其中，“水” 是水资源可利用量，“定” 是定发展规模，
即在水资源合理开发范围内，引导和保障经济社会高质量发展。“四水四定” 是适应水资源条件的发
展模式，也是水资源配置的新理念。
针对不同时期的水资源问题，国内形成了具有阶段特征的配置决策分析理念和方法 ［１］ 。在适应水
资源条件的发展模式分析方面，新疆水资源软科学课题研究组提出将水资源承载能力作为经济社会发
展的约束条件 ［２］ ，较早探索了经济、生态与水的统筹分析。许新宜等 ［３］ 提出华北地区宏观经济水资源
优化配置方法和模型，建立了水与宏观经济整体关联的量化分析手段。赵建世等 ［４］ 应用复杂适应系统
理论，分析水与经济社会、生态环境各子系统相互作用关系，构建了多主体适应性优化的水资源系统
整体模型。王宗志等 ［５］ 针对水资源严格管理的支撑需求提出供需双侧调控模型，将优化调整产业结
构、种植结构作为供需分析的整体内容。张礼兵等 ［６］ 提出了针对灌区水－ 能－ 粮系统耦合协调的供需双
侧协调评价与优化调控。
适水发展是缺水地区的实际需求，水资源对行业发展的约束作用研究逐步增多，集中在农业发展
收稿日期：２０２３ － ０７ － １７；网络首发日期：２０２４ － ０２ － ２２
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４０２２０．１０３９．００１．ｈｔｍｌ
基金项目：国家自然科学基金项目（５２０７９１４３，５２２０９０４２）；国家重点研发计划课题 （２０２３ＹＦＦ１３０４２０２，２０１８ＹＦＣ０４０７７０５）；中国
工程院院地合作重大项目（ ２０２２ＮＸＺＤ１）
作者简介：游进军（１９７７ － ），博士，正高级工程师，主要从事水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｙｏｕｊｊ＠ｉｗｈｒ．ｃｏｍ
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