水资源平衡模型综述
水资源合理配置研究综述
［ ］ 分析了国内外水资源合理配置的研究历程及发展趋势 ， 了水资 源合理 配置必须要走社会、 摘要 论述 经济、 环境
协调发展的模式 。在水资源合理配置过程 中要充分体 现配置的综合性 、 科学 性、 瞻性 和实践性 ， 前 突出配置的重
点， 把握好配置的深度， 使配置方案得以实现 。
［ 关键词】 水资源 ； 合理配置 ； 综述 ［ 中图分类号】 Ｔ ２３９ ［ Ｖ １． 文献标识码］ Ｃ
功地应用立法来开发和管理水资源 ， 早在 １２ ９２年 ， 该流域 内的 ７个州就签署 了第一份水 资源分 配协 议。以流域径流量控制站立佛里为界将科罗拉多河 流域分为上下两个区， 以该站年径流量为基准进 并
行水 量分 配 ；０世 纪 ４ ２ ０年 代 ， ｓｅ提 出 了水 库 优 Ｍａｓ 化调度 问题 ；９０年美 国总统 水 资源 政 策 委员 会 的 １５ 报 告 ， 述 了水资 源开 发 、 用 和保护等 问题 。这个 综 利
广西水利水电
・
Ｇ Ｔ Ｒ Ｒ Ｓ ＵＲ Ｅ Ｘ ＷＡ Ｅ Ｅ Ｏ Ｃ Ｓ＆ ＨＹ Ｒ ｔ Ｄ Ｏ ￣ＷＥ ＮＧ Ｎ Ｅ Ｎ ２ １ （ ） Ｒ Ｅ Ｉ Ｅ ＲＩ Ｇ ０ ０ １
水资源 ・
水资源合理配置研究综述
张 阳
（ 广西水利电力勘测设计研究院 ， 广西 南宁 ５ ０２ ） ３０ ３
方法 应用 于水 资源 规 划 和 管理 中 的 国家 ， 他们 的研 究范 围非 常广 泛 。美 国的科罗 拉 多河流域 管理 是成
用线 性规 划方 法求 解 了地表 水 、 下 水 的运 行 管理 地
问题 ， 下水 运动用 基本方 程 的有 限差分式表 达 ， 地 目 标为供水费用最小或当供水不足情况下缺水损失最 小［ 。
我国水资源合理配置研究综述
长春工程学院学报（自然科学版）!""# 年 第 0 卷 第 / 期 <’ =>5?@A>B? 9?CD’*EA>（ ’ F5D’ GAH ’I7H ’ ） ， !""#， +3J’ 0， F3 ’/
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我 国 水 资 源（%’ 长春工程学院 水利与环境工程学院， 长春 %(""%!； ! ’ 汪清水利局， 汪清 %()"%%）
摘
要： 水资源合理配置是解决水资源短缺的有效
论与方法》 ； 谢新民等 （ !""! ） 编著了 《宁夏水资源优 化配置与可持续利用战略研究》 ； 王浩等 （ !""(） 编著 了 《黄淮海流域水资源合理配置》 《 西北地区水资源 、 合理配置与承载能力研究》 。这些研究成果标志着 我国水资源合理配置理论和方法体系框架的基本形 成。
途径之一， 通过对水资源合理配置概念的阐述， 综述 了国内水资源配置的研究进展， 指出了目前水资源 合理配置研究中存在的问题， 并提出了今后的主要 研究方向。 关键词： 水资源； 合理配置； 水资源利用 中图分类号： 文献标识码： *+!%% ’% , 文 章 编 号： （!""#） %""&-.&./ "/-""/.-"(
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水电站水库调度
"
引言
随着我国经济建设的迅速发展， 水资源短缺对
我国学者 开始运用系统 分析 !" 世纪 #" 年代， 方法对水电站水库调度问题进行研究， 到 0" 年代末 期基本解决了对单一水库优化调度的问题， 研究成 果开始被应用到生产实践中。 ." 年代开始， 水电站 水库调度的研究主要集中在水电站水库群系统的优 化调度方法的研究上， 寻求最有效、 最充分发挥水库 群效益的联合调度方案。到 &" 年代初期， 这方面的 研究取得了成功， 湖南省实现了全省水电站水库和 火电系统的联网调度。 &" 年代后期， 主要研究更大 区域的水电站水库群调度问题， 从近几年研究文献 看， 已取得了成果。具有代表性的工作主要有： %&#" 年 & 月由当时的中国科学院和水科院联合编译出版 了 《运 筹学 在水 文水利 计算 中的 应用》 一 书； %&#( 年， 原水科院水文所根 据 1’ , ’ 234567 的动态 规划 马尔柯夫过程理论， 建立了一个长期调节水库水电 站优化调度的数学模型；#" 年代初针对狮子滩、 古 田溪、 新安江等电站编制了水库优化调度图； 以后又 用 “动态规划法” “ 马尔柯夫决策规划” 、 “ 多目标规 、 划” “ 增量动态规划” 、 等方法进行最优调度， 但多为 单库优化。熊斯益等 （ %&."） 应用 “马尔柯夫决策规 划 “研究了水电站水库最优调度； 谭维炎等 （%&.!） 应 用 “动态规划” 与 “马尔可夫决策过程” 理论， 研究了 一个具有长期调节水库的水电站和若干个径流式水 电站在电力系统中联合运行的最优调度图， 以及各 种运行特性的计算问题； 张勇传等 （ %&.(） 用模糊集 理论研究水电站水库优化问题， 提出了来水的聚类 分析 法、 预报归纳演绎综合法 （89:） 和适应型水库
水资源优化调度模型及算法研究
水资源优化调度模型及算法研究一、绪论随着人口的不断增加和经济的不断发展，水资源的供需矛盾日益凸显。
为有效保障水资源的合理利用和管理，研究水资源优化调度模型及算法迫在眉睫。
本文旨在探讨水资源优化调度模型及算法的研究进展。
二、水资源优化调度模型1. 基于线性规划的水资源优化调度模型线性规划是一种常见的数学方法，可以用于优化许多实际问题，包括水资源优化调度。
该方法的优点在于能够快速得到一个最优解。
线性规划模型的数学形式如下：$$ Max \quad cx $$$$ s.t. \quad Ax \leq b $$其中，x是优化变量，c和A是常数矩阵，b是常数向量。
这个模型的含义是在满足约束条件Ax≤b的情况下，使目标函数cx最大化。
2. 基于动态规划的水资源优化调度模型括水资源优化调度。
该方法的优点在于可以考虑到历史时刻的决策对未来的影响。
动态规划模型的数学形式如下：$$ Max \quad \sum_{t=1}^{T}f_t(x_t,u_t) $$$$ s.t. \quad x_{t+1}=g_t(x_t,u_t) $$其中，x是状态变量，u是决策变量，f是收益函数，g是状态转移函数。
这个模型的含义是在满足状态转移方程x_{t+1}=g_t(x_t,u_t)的情况下，使收益函数f最大化。
3. 基于遗传算法的水资源优化调度模型遗传算法是一种常见的优化方法，可以用于许多实际问题，包括水资源优化调度。
该方法的优点在于可以在多个解空间中搜索最优解。
遗传算法模型的数学形式如下：$$ f(x_i),\quad 1 \leq i \leq N $$其中，x是优化变量，f是目标函数，N是种群数量。
这个模型的含义是在种群中搜索最优解x。
三、水资源优化调度算法1. 基于模拟退火的水资源优化调度算法括水资源优化调度。
该方法的优点在于可以在温度下降的过程中逐渐减小搜索范围。
模拟退火算法的数学形式如下：$$ f(x_i),\quad 1 \leq i \leq N $$其中，x是优化变量，f是目标函数，N是样本数量。
第五章 水资源供需平衡分析(2)
（2） 同频率法：其一般的步骤是，
①
根据实际情况先把整个区域划分为若干个流域， 每个流域根据各自的雨情、水情情况选择各自的代表年。 然后采用典型年法相同的方法，逐个进行计算单元水供需 分析并将同一流域的计算单元水供需分析成果相加，
②
③
④
最后，再把各流域同频率的计算成果汇总即得到整个区域 的水资源供需分析的成果。
3）从供需分析的深度，可划分为：
一次供需分析：初步地进行供需分析，不一定要进行供需
平衡和提出供需平衡分析的规划方案。
二次供需分析：要求供需平衡分析和提出供需平衡分析的 规划方案。特别是当供需不平衡时，对解决缺水的途径， 要进一步分析论证并作出规划方案。
4）按用水的性质，可划分为：
(1)河道外用水的供需分析； (2)河道内用水的供需分析。
再利用，等等。
因此在这样庞大而又复杂的系统中有许多非线性关系和约束条件
在最优化模型中无法解决，而模拟模型具有很好的仿真性能，这
些问题在模型中就能得到较好地模拟运行。
为了使模拟给出的结果接近最优解，往往在模拟中规划好
运行方案，或整体采用模拟模型，而局部采用优化模型。
也常常采用这种两种方法的结合，如区域水资源供需分析 中的地面水库调度采用最优化模型，使地表水得到充分的 利用，然后对地表水和地下水采用模拟模型联合调度，来 实现水资源的合理利用。
Pi，Ei——分别为第i日的降雨量和作物耗水量，mm。
计算中可对根系层水量规定一个适宜的上下限 Wmax和Wmin，如果Wi+1<Wmin，则表明作物根 系层缺水，应按下式确定灌水量
Ii W max (Wi Pi Ei)
水资源平衡分析
灌水次数：指播种前和全生育期内灌水的总次数。（作物生长期内灌水的 次数）
灌水时间：指各次灌水的具体日期
灌水定额：单位灌溉面积上的一次灌水量
灌溉定额：播种前和全生育期内单位面积上的总灌水量，即各次灌水定额 之和
作物需水量：在适宜的外界环境条件下，作物正常生长发育达到或接近该 作物品种的最高产量水平时所需要的水量。
灌水率：单位面积上所需要的灌溉净流量，灌溉用水率的简称，又称灌溉 模数，以q表示，单位为m3/s/万亩
灌溉保证率：灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，一般以正 常供水的年数或供水不破坏的年数占总供水年数的百分比。
抗旱天数：灌溉设施在无降雨情况下能满足作物需水要求的天数。
3
田间水利用系数ƞ田：最末一级（毛）灌溉系统灌到田间的净流量与该
土地整理项目的水资源平衡分析就是综合考虑项 目区内水资源的供应能力和需求状况，分析项目 区水资源的余缺情况，合理协调水资源的供求关 系，以寻求水土资源的平衡。
土地整理项目的水资源平衡分析应以项目区划为 单元进行，当一个项目区包含多片时应分片进行 分析计算。
2020/8/6
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水量供需平衡计算
水量供需平衡计算要计算来水量和需水量两 个部分。
末级系统的净流量之比值。若在田间工程配套齐全，质量良好，灌水技 术合理的情况下，田间水利用系数可达到0.90，而水田可达到0.90～ 0.95。
Ƞ田=Q农田净/Q最末级净 渠道水利用系数ƞ渠：某渠道的出口流量（净流量）与入口流量（毛流
量）的比值
ƞ渠=Q净/Q毛 渠系水利用系数ƞ系：渠道到农渠的各级输配水渠道的输水损失，表示
水资源平衡分析
2020/8/6
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水3.1资源平衡分析的作作用用
水资源分配模型研究
水资源分配模型研究水资源是地球上最宝贵的资源之一，但随着全球气候变化的不断加剧，水资源的分配越来越成为人类面临的一个挑战。
为了更好地分配水资源，科学家开发了许多不同的水资源分配模型。
本文将着重介绍这些模型。
第一种模型是基于目标规划的模型。
这种模型的主要思想是为每个地区分配一个合理的水资源配额，同时考虑到各种不同的限制因素，例如环境保护、社会经济和人口密度等。
然后，基于这些限制因素，将分配方案等目标优化到最佳，以满足尽可能多的利益需求。
这种模型的优点是适用范围广，可以解决多种不同的水资源分配问题。
然而，它的局限性在于，无法充分考虑到地区之间的差异性，以及地区内部资源的配置问题。
第二种模型是基于输沙输沙曲线的模型。
输沙输沙曲线是海岸和水源管理中常用的一种工具，可以用来判断水资源和颗粒物沉积情况。
该模型利用输沙输沙曲线的性质，来建立地区间和内部资源的分配方案。
这种模型的优点包括充分考虑到了水文条件和地貌特征，以及地区间和内部资源的配置问题。
然而，它也存在一些局限性。
例如，这种模型无法充分考虑到环境保护因素，以及水资源利用的经济效益。
第三种模型是基于设计水文的模型。
设计水文是指在规划和设计水力工程时所需要考虑的水文过程。
这种模型利用分析设计水文数据，以及对不同地区的水利工程和需求的分析，来设计一套合理的水资源分配方案。
这种模型的优点是能够充分考虑到各种不同的水文需求，以及不同地区的需求特征。
然而，它仍然无法充分考虑到社会经济和环境保护等因素的影响。
第四种模型是基于水循环的模型。
此时重点是研究水的运动流向，从而建立地区间和内部的水资源管理方案。
基于水循环的水资源分配模型具有模型简单、数据直观、容易操作的优点。
但缺少对各种限制因素的考虑，如生态环境保护和社会经济发展等问题。
总之，各种不同的水资源分配模型各有优缺点。
在实际应用中，我们需要根据具体情况，选择适合的模型，并不断进行优化。
同时，需要不断加强对水资源的重视，共同努力保护好我们这一珍贵的资源，实现全球的可持续发展。
水资源供需平衡
技术创新在水资源管理中的应用
智能水表
通过安装智能水表，实时监测家庭或企业的用水量，有助于提高用 水效率，减少浪费。
高效灌溉技术
采用滴灌、喷灌等高效灌溉技术，能够减少农业用水量，提高水资 源利用效率。
水处理技术
研发新型水处理技术，提高水质，满足不同用途的水质要求，同时降 低处理成本。
国际合作与水资源共享
差。
地表水
地表水是指河流、湖泊、水库 等地面水体的总称。
地表水的水量和水质受到水文 循环和人类活动等多种因素的
影响。
地表水的水量受季节影响较大 ，通常在雨季或汛期水量较多 ，而在旱季或枯水期水量较少 。
地表水的水质一般较好，但受 到工业废水和生活污水排放的 影响，某些地区的水质可能较 差。
地下水
跨国水资源项目
开展跨国水资源项目，共同开发、管理和保护跨界水资源，实现 互利共赢。
流域合作
加强流域国家之间的合作，共同制定水资源利用和保护政策，促进 水资源可持续利用。
水权交易
建立水权交易机制，鼓励通过市场手段优化水资源配置，提高水资 源的经济价值。
提高公众水资源保护意识
1 2
宣传教育
通过媒体、学校、社区等渠道，普及水资源知识， 提高公众对水资源重要性的认识。
废水处理与再利用
01
加强废水处理设施建设，将处理后的废水用于农业灌溉、工业
冷却等领域。
雨水收集与利用
02
建设雨水收集系统，将收集的雨水用于冲厕、浇花等家庭用途，
减少对新鲜水源的依赖。
灰水回收与再利用
03
将工业、建筑等产生的灰水进行适当处理后再次利用，提高水
资源利用率。
05
CHAPTER
数学模型在水资源优化中的应用
数学模型在水资源优化中的应用水是生命之源，对于人类的生存和社会的发展至关重要。
然而，随着人口增长、经济发展以及气候变化等因素的影响，水资源短缺和污染问题日益严重。
为了实现水资源的合理分配和高效利用，数学模型作为一种有效的工具，在水资源优化中发挥着越来越重要的作用。
数学模型是对现实世界中复杂问题的简化和抽象，它通过数学语言和符号来描述系统的结构、功能和运行规律。
在水资源领域，数学模型可以帮助我们理解水资源系统的动态变化，预测未来的水资源供需情况，制定合理的水资源管理策略，从而实现水资源的优化配置。
一、水资源系统的特点与数学模型的需求水资源系统是一个复杂的动态系统，它包括降水、地表水、地下水、土壤水等多个子系统，这些子系统之间相互联系、相互影响。
同时，水资源的开发利用还受到社会经济、环境、政策等多种因素的制约。
因此，为了准确地描述水资源系统的运行规律，数学模型需要具备以下特点：1、综合性水资源模型需要综合考虑水资源系统的各个组成部分以及它们之间的相互关系，同时还要考虑社会经济、环境等因素的影响。
例如，在建立水资源供需模型时，不仅要考虑地表水和地下水的供给量，还要考虑工农业用水、生活用水的需求量，以及水资源开发利用对生态环境的影响。
2、动态性水资源系统是一个随时间变化的动态系统，降水、蒸发、径流等水文过程都具有明显的季节性和年际变化。
因此，数学模型需要能够反映水资源系统的动态变化特征，预测不同时间尺度下的水资源供需情况。
3、不确定性水资源系统受到许多不确定因素的影响，如气候变化、水文气象预测的误差、社会经济发展的不确定性等。
数学模型需要能够处理这些不确定性因素，为决策提供可靠的依据。
二、常见的水资源优化数学模型1、水资源供需平衡模型水资源供需平衡模型是水资源优化中最基本的模型之一，它通过对水资源的供给和需求进行分析，计算出不同水平年、不同保证率下的水资源供需缺口或盈余。
该模型通常包括降水、地表水、地下水、入境水等水资源的供给量计算，以及工农业用水、生活用水、生态用水等水资源的需求量计算。
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水资源系统模拟研究综述水资源系统规模庞大、结构复杂、影响因素众多，而系统中的不同方面构成了各种水资源相关的研究分支。
而目前水资源开发利用和人类活动结合日趋紧密，从而在水资源时空分布、生产和生态用水需求产生了众多矛盾，而对这些问题的有效解决方案必须建立在流域或区域基础之上，甚至必须考虑和相关流域或区域的关系，这使得将水文水资源系统作为一个整体进行模拟具有实际意义。
以集成方式进行系统模拟是达到这一要求的必然途径。
未来发展需要缩短目前宏观和微观层次研究的差距，以包括地表水、地下水在内的整个水资源系统为对象进行模拟，最终为决策者提供清晰、全面的分析成果，包括完成水量水质同步模拟并动态分析水与生态关系，以适用于水资源的综合管理规划。
目前国内应用的微观水资源模拟均是以某方面需求为导向的专业化模型，难以综合描述整个区域或流域的各项水量转化，而宏观性模型又缺乏水动力机理，不能准确反应水资源时空分布过程。
单一的专业模型以预定边界条件考虑其他相关模块，相互独立，割裂了水资源系统中存在的内在联系，不能准确模拟实际。
所以能反映宏观物理过程并满足实际需求的模拟技术是研究水资源系统的必然发展趋势。
而日新月异的计算机技术为这样的研究提供了有效工具。
本文在讨论现有的水资源系统模拟技术基础上，概括了这些方法所具有的一些共性，并对未来的发展方向作了展望。
（水资源系统模拟模型研究进展）1 国外研究现状1.1 宏观尺度水文模型（Macro-scale hydrological model ）一个宏观尺度的水文模型是一个可以多次应用于很大的地理区域的简单模型，而不需要在流域内校准。
很多宏观尺度模型是概念性的水平衡核算模型。
第一个概念性基础宏观尺度模型是由等人（1989,1996）提出的。
这个模型第一次被应用于亚马逊河流域，随后在赞比西河流域实施。
可变下渗能力模型(variable infiltration capacity ，VIC)已经产生了一系列文章(Wood et al.,1992; Xu et al., 1994; Stamm et al., 1994; Nijssen etal., 1997; Abdulla and Lettenmaier, 1997a,b; Liang etal., 1996).。
一些土壤水资源平衡模型已经被生态学家开发和应用于大的地理区域，对模拟植被在时空分布以及气候变化的敏感性有兴趣。
1.1.1 “Macro-PDM ”宏观尺度水文模型Macro-PDM ，和所有水平衡核算模型一样，有下面的基础结构：1-+--=t t t t t S Q AE P S （1）式中P t , AE t , D t ,和Q t 分别是在时间间隔t 中的降水量，实际蒸发量，延迟径流量和直接径流量，所以，S t-1和S t 分别是在t 时间间隔的开始和结束是在土壤、湖泊和湿地中的储藏量。
Macro-PDM 有降水和融雪、径流生成、拦截和蒸发、湖泊和湿地蒸发量和单元格内的径流路径五个部分。
（详细阅读文献《A simple water balance model for the simulation of streamflow over a large geographic domain 》P315-317）1.2 综合水文模型系统（integrated hydrologic model system ， HMS ） HMS 是特别为气象和气候模拟设计的，由四部分模型或模块组成：土壤水文模型（SHM ）、地面水文模型（THM ）、地下水水文模型（GHM ）和渠道地下水相互作用（CGI ）。
如图1.图1. HMS的框架结构HMS参数：观测降水量、DEM、地表水文参数、次表层水文和模型平衡。
（详细阅读《Assessing the response of subgrid hydrologic processes to atmospheric forcing with a hydrologic model system》P4-8）1.3 澳大利亚水平衡模型澳大利亚的一些显著使用和已经部分开发的水平衡模型：Boughton、代表流域模型、Monash 、SFB、Sacramento（NWS-RFS）、SIMHYD（modhydrology）、TOPOG、IHACRES、A WBM、MOSAZ、PERFECT、LASCAM、Aquacycle。
（详细阅读文献《Catchment water balance modeling in Australia 1960–2004》P95-103）1.4 月水量平衡模型月水量平衡模型是一个水分配和平衡模型（如图2）。
图2 Wapaba模型中的水分配（模型计算详见文献《Monthly versus daily water balance models in simulating monthly runoff》P167-168）1.5 W ASMOD-M (Water And Snow balance MODeling system，M for macro-scale)WASMOD-M计算积雪和融化、实际蒸发量和每个月将径流分为一个快速和一个缓慢的部分，这个模型允许雪、雨并且同时融化发生在一个月里。
该模型有4-6个参数，取决于目前是否存在雪。
参数包括：潜在蒸发量、积雪和融化、蒸发量、雪和快速径流和水平衡。
（详见文献《Global water-balance modeling with W ASMOD-M: Parameter estimation and regionalization》P108-109）1.6 可变时间尺度下的水平衡模型1.6.1 平均水平衡模型（P119）1.6.2 水平衡年际变化（P119-122）1.6.3 动态水平衡模型（P122-124）（详见《Water balance modeling over variable time scales based on the Budyko framework –Model development and testing》）国外在水资源模拟的软件产品上具有较大优势，所开发的模型具有较强的实用性，并充分利用计算机技术完成了系统化集成。
F.Reitsma等提出基于面向对象技术模拟水资源实际过程的多准则模拟评价模型。
Khaled Kheireldin提出了水资源系统符合面向对象技术思想的天然特点，分析了面向对象编程技术(OOP)在水资源管理模型中应用的优势。
国外一些专业研究机构也推出了各种商业化的水资源规划管理软件，如MODSIM、MIKEBASIN、EMS系统、IQQM、Waterware、Riverware 等，也都以水资源系统模拟为基础。
（基于规则的水资源系统模拟）1.7 MIKE BASINMIKE BASIN是丹麦水利研究所(DHI) 研发的流域水资源规划管理工具, 作为对流域的数学描述, 目的是找到每个时间步长内的静止解, 反映主要河流水系、水文时空特征、现有及规划的主要水源工程方案、各种用水户及地下水过程，并以河网模型的形式表现。
其优点是适合于不同时间尺度( 年、月、日)、空间尺度( 工程点、河流到流域) 上对大量的方案进行研究"，计算速度快"，具有强大的数据交互、结果分析展示等功能，可移植性和可扩展性较强。
MIKE BASIN系统的一个重要前提就是“静止假设”即所计算的水资源系统中水量和水质是缓慢变化的。
该系统的河网模型建立可通过DEM 生成详细的水系河网，也可在桌面上手工数字化生成概化网络!地下水的蓄水层水力模型用线性水库模型进行概化，降雨-径流模块可通过降水、蒸发等观测资料生成流域内任一断面的径流时间序列，主要采用NAM和SMAP模型。
MIKE INFO是系统提供用于陆地和水系统综合分析的空间和时间数据工具，水质模块可模拟河流及水库的主要污染物运移和降解，图形用户界面GUI 及时间序列编辑器为用户提供了直观、友好的人机交互界面，提高软件的操作效率。
MIKE BASIN系统中水分配模拟和河网概念如图1.图3. MIKE BASIN水分配模拟及河网模型建立MIKE BASIN在国外的流域或区域水资源规划管理和科学研究中应用较多，国内主要是近年来开展水资源综合规划项目的水资源配置研究，得到一定的推广。
主要特点是利用其强大的系统模拟计算功能，进行多方案比较，为优化决策服务。
Ershadi等在阿富汗境内Indus河水系的Kabul河流域水资源统一管理研究中，集成使用卫星遥感。
地理信息系统和MIKE BASIN技术，模拟分析了1962~1978年的水资源供需平衡，模型中有29个分区、63个用水节点、5个供水(水库) 节点。
Jφrgensen针对马来西亚Sungai Skudai 河流的过度开发及带来的严重污染，采用MIKE11和NAM进行水资源平衡，利用MIKE BASIN的水质模块模拟不同情景下的污染负荷削减。
Larsen等在泰国北部湄公河支流Mun 的1965~1997 年系列水资源模拟中建立了MIKE BASIN网络模型。
Macdonald采用降雨-径流模块中的NAM 模型生成了泰缅跨界河流Kok河的22 年径流系列，进行系列年水资源供需平衡，以水质模块分析流域内BOD、TP、TN等污染物的产生、累计和运移。
Storm 在美国北Carolina州境内的Cape fear流域建立基于GIS的流域水文模型，径流系列为1930~1998 年，利用DEM 生成水资源系统网络，并对生成和实测径流、水库蓄泄过程等进行对比校正，模型系统为用户提供多种情景比较的友好、开放式分析工具。
（以MIKE BASIN实现流域水资源三次供需平衡）1.8 EMSEMS 是由美国杨百翰大学与陆军工程兵团共同开发的软件系统，由WMS、GMS、SMS 三个子系统软件组成，可分别用于流域、地下水及地表水系统的综合模拟与分析。
EMS 以GIS 平台为基础，用户可以针对不同流域定制模型，并提供各种直观结果。
整个软件重视水文学和水动力学机理，可以在宏观和微观两个层次同时反映流域水资源演变状况。
WMS 是对流域模拟分析的综合性模型系统，以通用的数据接口支撑多达十余种的水文模型和水力学模型，并提供多种相关的扩展功能模块供用户选用，也可以进行水质变化和泥沙传输沉积的模拟，并提供随机模拟计算以及对各类参数的不确定性分析。
WMS内嵌了完整的GIS 工具，可以实现流域描绘和各种结果分析，同时也可以结合其它GIS 工具进行各种分析计算。
GMS为地下水模拟模型，可以建立以GIS为支撑框架的概念化地下水模型，模拟地下水流及传输、溶解物传输等多种地下水过程，并提供风险分析模型对地下水污染程进行量化评价。