目前,中国正面临着环境保护和经济增长的双重压力。生态文明建设已成为建设中国特色社会主义事业的重要一环,而水资源不仅是生态环境的关键控制因素,更是战略性资源和国家综合国力的重要构成要素。在绿色战略、双碳旗帜的驱动下,短期来看,必须解决水资源约束前提下的经济稳定增长;长期来看,需实现水资源、社会经济和生态的协调发展。因此,合理制定水资源的优化配置方案,解决水资源供需问题,并对其健康状态进行科学评价,确保水资源-社会经济-生态系统的可持续发展,具有重大研究意义和科学价值。本研究针对水资源管理领域存在的不足和水资源有效利用和优化配置方面所面临的实际问题,以提高水资源利用率,实现系统可持续发展为基本目标,深入探索广东省水资源-社会经济-生态系统的耦合关系,进而评价了广东省水资源安全状态,并给出水资源质量管理的相应政策建议。本文对水资源、社会经济和生态的基本概念和水资源-社会经济-生态系统的耦合关系进行了深入分析,界定了水资源和生态的研究边界。围绕水资源-社会经济-生态系统的优化配置与承载力、健康评价与质量管理等方面进行了文献综述与简析,基于系统动力学理论、Lotka-Volterra共生理论和随机变量相关性理论,分别从水资源供需关系、耦合系统共生关系和健康评价三个方面,研究了水资源-社会经济-生态系统中各子系统的相互影响、相互作用及协同演化的耦合关系。首先,运用系统动力学理论,分析了水资源-社会经济-生态系统中各因素间的因果关系,并建立反馈回路。基于广东省现有经济发展模式,设计了七种典型水资源配置模式,选择合适参数对原始数据进行拟合,获得了描述系统变量的非线性方程,建立系统动力学模型,并对该模型进行结构一致性和运行有效性检验。利用系统动力学模型,模拟并预测了2021-2035年广东省水资源供需比的变化趋势,获得广东省水资源供需平衡的最佳配置方案为考虑生态因素的水资源配置方案。其次,引入二元Lotka-Volterra生物种群模型,并将其拓展为三元Lotka-Volterra共生模型,采用离散形式的三元Lotka-Volterra模型刻画了水资源-社会经济-生态系统各子系统间的协同发展机制,构建了水资源-社会经济-生态系统的共生模型。用熵权法对广东省水资源、社会经济和生态等相关数据进行标定,建立最大化供水净效益,最小化全行业缺水量,最小化重要污染物排放量的等权重优化模型,考虑供需平衡、水质约束和可持续协调发展三类约束,引入协调度函数,建立新的状态转移概率控制方程,改进了智能蚁群算法,并采用Python编制计算程序,定量计算了广东省及省内九大城市水资源-社会经济-生态系统的共生指数,确定水资源安全状态判据。采用上述改进蚁群算法,实现了2008-2019年深圳市水资源的优化配置,通过比较深圳市协调共生状态的优化需水量和实际需水量,获得各行业指标与缺水率的关联系数,得到影响水资源短缺风险指标的关键因素,由高到低依次为:居民生活用水量、工业用水量、农业用水量、公共用水量和生态用水量。基于6种资源配置方案,预测了2021-2035年深圳市水资源-社会经济-生态系统的共生指数,得出深圳市水资源配置最优方案为提高供水总量的方案。最后,提出水资源-社会经济-生态系统的健康评价方法。采用灰色关联度和熵权法,在水资源供给、水污染程度、水治理情况三个维度,测算了水资源-社会经济系统的综合灰关联度,进行了水资源-社会经济系统的健康评价,并基于水足迹与生态足迹的归一化指数,完成水资源-生态系统的健康评价。基于粗糙集理论,对连续的原始数据离散化,采用熵权法计算各指标权重,根据和谐度的计算公式=,计算出和谐度评价矩阵,完成广东省水资源-社会经济-生态三元耦合系统的健康评价。选择Gamma分布、Weibull分布、正态分布和对数正态分布函数,对供水量、社会经济和生态等基础数据分别采用极大似然法进行参数估计,确定正态分布函数为边缘分布函数。利用Copula连接函数完成联合概率分析,获得不同子系统的相关性系数。根据水资源-社会经济-生态耦合系统共生模型的优化结果,确定三元系统最大共生指数所对应的最优状态为基准情景,考虑影响水资源短缺风险指标的相对重要程度,预估了水资源-社会经济-生态系统质量管理的潜在风险,建立水资源质量风险评估特征模式,并提出水资源质量管理相应行政措施,为政府部门制定水资源质量管理方案提供理论依据。