前言

水是生命之源、生产之要、生态之基。水利是国民经济社会发展的重要基础设施，不仅直接关系防洪安全、供水安全、粮食安全，而且关系到经济安全、生态安全和国家安全。随着经济社会快速发展和气候变化影响加剧，在水资源时空分布不均、水旱灾害频发等老问题仍未根本解决的同时，水资源短缺、水生态损害、水环境污染等新问题更加凸显，新老水问题相互交织，已成为我国经济社会可持续发展的重要制约因素和面临的突出安全问题。

长期以来，干旱区的社会发展和经济增长都是伴随着对水资源的开发利用而进行的，水资源开发利用方式经历了从单纯利用地表水、联合利用地表地下水到强调提高水资源利用效率的三个发展阶段，这些措施在极大地改变着流域水资源循环规律的同时，也促进和影响着区域社会经济发展以及生态环境格局。如何在水资源短缺地区保证水资源的可持续利用和生态环境与社会经济的稳定，是当今的研究热点之一。

我国干旱区流域生态环境问题，是表层地球环境脆弱性的具体表现。这个问题可以概括为以水循环系统、生态环境系统、经济社会系统密切相关且相互作用的复杂系统演化问题。从宏观表象上讲，可以将其描述为：流域水循环与分布，养育着干旱区唯一适合人类社会生存的绿洲；以绿洲为基础的干旱区经济社会发展，持续改变着流域水循环方式和水资源分布；水循环方式和水资源分布的改变，不断影响着绿洲环境状态，进而影响着经济社会的发展及其水资源开发利用状态，形成复杂的动力演化过程。

流域系统的演化取决于实际的水资源分布状态，本书试图从水资源配置理论着手，研究如何在制定水权制度的同时，预测实际水资源配置、社会经济和生态环境效应，预见流域演化方向，实现对流域系统的宏观调控。本书尝试将自然科学和社会科学相结合，以探讨水资源配置理论和管理的新思路。

本书共分为7章：第1章概述，包括研究背景、水资源配置研究综述、水资源使用权研究基础、研究思路和主要内容；第2章水资源配置理论，包括水资源配置动力概述、水资源势能理论、水资源配置理论、水资源配置理论用途；第3章水资源配置阶段划分，包括水资源配置阶段划分、水资源配置阶段特征、全国二级流域分析、典型流域实证分析；第4章水资源使用权配置协商模型，包括配置尺度、配置原则、模型介绍、模型求解、权重系数、模型检验；第5章流域演化模型，包括系统动力学概述、流域演化系统分析、流域演化模型建立；第6章石羊河流域演化预测分析，包括流域概括、水资源使用权配置、演化模型参数率定、流域演化方向预测；第7章总结与展望，包括研究成果、主要创新点、工作展望。

本书在编写过程中，得到清华大学翁文斌教授和赵建世教授的大力支持和帮助。本书的出版得到了国家自然科学基金“干旱区水权转移效应及其水资源可持续利用规划应用基础（90302007）”以及北京市科协青年科技人才出版学术专著计划资助。在本书出版之际，特向支持和帮助过本书编写与出版工作的有关人员致以衷心的感谢！

干旱区水资源分配理论与流域演化模型研究是一个极其复杂的系统工程，尤其是水资源分配理论尚处于探索阶段。由于时间和作者水平有限，书中难免有些疏漏或不足，恳请广大读者予以批评指正。

编著者

2017年12月