石羊河流域是甘肃省河西内陆河流域人口最多、水资源开发利用程度最高、用水矛盾最突出、生态环境问题最严重、水资源对经济社会发展制约性最强的地区。因此，需对石羊河流域的水资源合理开发利用，提高水资源利用效率，合理解决各部门和各行业（包括环境和生态用水）之间的竞争用水问题，而水资源优化配置正是解决水资源短缺、平衡供需矛盾的有效途径，研究水资源优化配置，对促进区域社会、经济、环境的协调发展具有重要意义。主要研究内容为：（1）根据石羊河流域资料，分析了需水预测的方法、分类及影响因素，本文建立加权几何平均组合预测模型，利用遗传算法优化出组合权重，将这些权重与对应的预测模型预测出的值相乘得到组合预测值，并通过实例说明组合预测方法的优劣性，以及将该方法应用于该流域的农业用水量预测。（2）针对石羊河流域水资源存在的问题，在综合考虑经济、社会、生态等多目标的基础上，以工业、生活、生态环境和农业用水的综合效益最大为优化目标，建立多目标的石羊河流域水资源优化配置模型，采用目标到达法的改进方法和多目标遗传算法分别求解，并对方案进行分析，按效益值的大小选出不同的优化配置方案，应用TOPSIS模型对这些方案进行评价得出最优配置方案的总用水量为19.014亿m~3，工业用水量为3.342亿m~3，生活用水量为1.046亿m~3，生态环境用水量为1.2亿m~3，农业用水量为13.426亿m~3，以期为石羊河流域水资源优化配置提供理论基础。