基于模糊多目标优化与FAHP-TOPSIS方法的西北内陆河绿洲灌区水资源优化配置

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：靳涛阳，王涛,胡广录1,3，陈海牛，田凯夫，陈坤

单位：（1.兰州交通大学环境与市政工程学院,2.甘州区大满水资源保护利用所,3.寒旱地区水资源综合利用教育部工程研究中心,4.甘州区水务局

摘要：西北内陆河绿洲灌区面临地表水短缺、地下水超采及水资源分配不确定性等问题，影响区域经济社会与生态环境的可持续发展，亟需开发融合模糊决策与多目标优化的水资源配置模型，以解决有限水资源的合理分配问题。以黑河中游张掖市大满灌区为例，构建模糊层次分析法-逼近理想解排序法-多目标粒子群优化（FAHP-TOPSIS-MOPSO）耦合模型，结合置信水平λ（表征决策者对约束条件违反风险的容忍程度）与情景分析，提升了模型的稳健性和适应性。结果表明：与传统方法（NSGA-Ⅱ、MOPSO-TOPSIS）相比，该模型更加逼近真实的Pareto前沿，可获得更优的综合效益；基准情景（λ=0.8）下地下水开采量实现盈余（达207.55万m3），且规划年（2026和2030年）供水量均调控至政策目标规定的控制线以内，实现了经济与生态效益的均衡；严格情景（λ=0.9）下地下水盈余258.49万m3，可支撑灌区保护性补水。该耦合模型解决了单一算法模型在解集评价与偏好集成方面的局限性，有效提升了大满灌区水资源优化配置方案的科学性，也可为西北内陆河其他大型灌区水资源的可持续开发利用提供方法论参考。

关键词：水资源优化配置,模糊多目标优化,FAHP-TOPSIS法,MOPSO,不确定性决策,情景分析,大满灌区,张掖市

基金资助：国家自然科学基金项目（41867074）； 甘肃省张掖市甘州区水资源费项目（甘区水务发［2024］237号）； 甘肃省水利科学试验研究及技术推广项目(甘水建管发［2025］24号)