Page 12 - 2025年第56卷第5期

滩区的行洪能力，m /s；J H，l /J Z，l 为横纵坡降比，其中 J H， l 和 J Z， l 分别为横比降和纵比降。
3
（2） 生态环境分目标包括水空间连通性最大 maxF 、水生态健康度最高 maxF 和水环境达标
R，e1 R，e2
率最高 maxF ，可写为：
R，e3
ìF = (maxF ，maxF ，maxF )

ï ï R，E R，e1 R，e2 R，e3
ï ï WS ü
ï ïF R，e1 = opt í ， ý
ì Q l
ï ï î Q l，y WS 0 þ
í （5）
ï F R，e2 = opt{PD l ，BD l }

ï
ï
ï
ï ì PI l CI l BI l ü
ïF
ï R，e3 = opt í PI l，y ， CI l，y ， BI l，y ý
ï
î
þ
î
式中：Q l 和 Q l，y 分别为第 l 个河段的流量和最小 （适宜） 生态流量，两者之比为生态流量满足率，%；
WS 和 WS 0 分别为现状水域和参照时间水域的面积，两者之比为水域空间保留率，%；PD l 和 BD l 分别
为第 l 河段浮游生物和底栖生物多样性指数；PI l 和 PI l，y 分别为第 l 河段温度、浑浊度等物理性指标的
实际值和阈值；CI l 和 CI l，y 分别为第 l 河段溶解氧、酸碱度等化学性指标的实际值和阈值；BI l 和 BI l，y 分
别为第 l 河段藻类、细菌等生物性指标的实际值和阈值。
（3） 社会经济分目标包括社会服务效益最大 maxF 、供水保障度最高 maxF 和发电效益最大
R，s1 R，s2
maxF ，可写为：
R，s3
ìF = (maxF ，maxF ，maxF )

ï R，S R，s1 R，s2 R，s3
ï
ï I K
ï
ï F R，s1 ∑∑ ( ψ CIN )
=
i，k
ï
i，k
ï i = 1 k = 1
ï
í I J T ( ) （6）
ï ï F R，s2 (1 - G )∑∑∑ f W i，， t
=
j
ï
ï
i = 1 j = 1 t = 1
ï
ï
I
T
ï
ï F
=
R，s3 ∑∑ (φΚQ H Δt)
ï ï
t
t
i，
i，
î
i = 1 t = 1
式中：CIN i，k 为第 i 座水库第 k 种产业 （文化传承、旅游价值、水产养殖、景观效应等） 效益的需水满
足率，%；ψ i，k 为权重系数；G 为不同用水部门 （工业、农业、生活） 用水分配基尼系数，基尼系数越
大，表示分配越不均衡；f (W i，，t ) 为第 i 座水库第 t 时刻第 j 种供水方式的价值函数；T 为总时段数；
j
φ 为水库的入网电价，元/ （kW·h）；K 为水库水电站的出力系数；Q 为第 i 座水库第 t 时段发电流量，
i， t
m /s；H 为第 i 座水库第 t 时段发电水头，m；Δt 为时段长。
3
i， t
3.2.2 约束条件 约束条件包括行洪输沙、生态环境和社会经济三个子系统的约束条件，以及水量
平衡约束、水库上下限水位约束、水库泄流能力约束、水库期末水位约束、发电机组出力约束等。
3.3 黄河三角洲地区综合治理 黄河三角洲地区是“陆海统筹、河海联动”的交互区域，拥有我国最
年轻的陆地和独特的湿地生态系统，是黄蓝经济区、渤海粮仓等国家战略的核心区域。近年来，受自
然环境变化和人类活动影响，黄河三角洲面临着河道防洪与三角洲局部侵蚀压力并存、淡水资源时空
配置不均且用水效率有待提高、湿地及滨海生态系统脆弱、社会经济发展布局受限等一系列紧密相关
的问题。在此情势下，亟待以系统论思想方法为统领，统筹防洪保安、生态保护和社会经济发展，实
施黄河三角洲地区综合治理与协调发展。
黄河三角洲地区包括行洪河道、故道摆动形成的三角洲和濒临入海口滨海区域，见图 5，涉及河
流水沙、海岸海洋、湿地生态、资源环境、社会经济、区域发展等多个层面元素，不同要素相互交
织，共同构成了一个由行洪输沙、生态环境和社会经济三大子系统组成的复杂巨系统 ［30］ 。本文依托流
域系统科学理论与方法，构建了黄河三角洲地区综合治理的总体框架 ［31］ ，如图 6 所示。
3.3.1 目标函数
（1） 行洪输沙分目标包括河道过流能力最大 max F 、海岸形态动态稳定最优 max F 和河口流
D，w1 D，w2
路稳定性最高 min F ，可写为：
D，w3
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