为有效应对张掖市水资源日益突出的供需矛盾，基于水资源刚性约束发展情景，构建了以区域缺水量最小、用水经济效益最优、污染物排放量最小为目标的水资源优化配置模型。综合考虑规划水平年2030年和2035年张掖市常规发展、高效节水、产业结构调整与综合发展4种情景下的生活、农业、生态、工业等行业用水需求，采用NSGA-Ⅲ遗传算法求解Pareto最优解集，结合TOPSIS决策方法筛选了不同规划水平年各发展情景最优水资源配置方案，结合水资源供需平衡分析得出张掖市各规划水平年最优发展情景。结果表明：（1）2030年最优发展模式为产业结构调整情景，配置水量21.150 5亿m

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，其中配置地表水量、地下水量、再生水量分别为13.894 0亿m

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、6.801 0亿m

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、0.455 5亿m

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；（2）2035年最优发展模式为综合发展情景，配置水量较2030年下降0.80%，由缺水量2.978 4亿m

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转变为富余水量0.047 9亿m

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，其中地表水配置水量增加0.261 4亿m

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，地下水配置水量减少0.461 4亿m

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，再生水配置水量增加0.031 0亿m

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；（3）从各行业水源配置结构分析，农业灌溉配置水量占比由90.53%降至89.45%，工业、牲畜、城镇生活的用水配置水量增加8.83%～27.38%，农村居民生活用水配置水量减少6.81%，河湖补水与城镇绿化配置水量略有增加；（4）规划水平年最优发展情景水资源配置方案符合张掖市水资源管理指标要求。