随着我国社会经济的发展,水资源逐渐成为可持续发展中最为重要的资源之一。随着水资源管理工作的不断深入,国际上的水资源管理者逐渐发现现有水资源管理的种种不足之处。面对这种情况,综合水资源管理被提出,并且在一些国家成为水资源管理的重要模式。综合水资源管理的定义是将水、土地和相关资源统一纳入管理共同开发的管理模式,其目的是为了在不损害重要生态系统的可持续性的前提下,能够最大化资源开发利用所带来的社会经济效益并使之保持公平性。本研究主要针对综合水资源管理中的两个重要问题展开:首先,在综合水资源管理中,将地下水资源与地表水资源化为一体通盘考虑,研究大尺度下地下水-地表水系统模拟问题;其次,综合水资源管理中非常重视与相关利益者的合作,以及相关利益者最为关心的排污权分配问题。首先,河流—地下水交互影响一直是地下水研究的重点,对于环境规划管理具有重要的意义。但是现行的模拟方法和工具对于处理大尺度下的环境管理问题仍然存在不足。针对这一情况,同时也为了简化计算过程,将等效水力渗透系数的概念引入针对环境规划管理问题的河流—地下水交互影响的研究之中。利用曼宁公式求解河流的等效水力渗透系数,并将河流当作含水层带入模型计算,大大简化了计算过程。其次,提出在大尺度下,处理河流地下水交互影响强烈地区地下水资源管理问题的方法。在使用改进的Kriging方法计算含水层的水力渗透系数时做出两个假设:第一,假设水平方向的方差与河流长度而不是直线距离相关,适用于河流形状不太复杂的地区;第二,假设含水层各层水力渗透系数在垂直方向上不相关。而后根据概念化模型的计算结果对地下水资源和地表水资源进行管理。最后,对传统环境库兹涅茨曲线假说的理论进行了补充,并使用补充后的理论分析了相关利益者在水资源管理中的重要性。为了解决环境管理中相关利益者最关心的公平与效率的矛盾,在排污权分配中引入环境基尼系数法。此外,为了能够定量化分析不同的指标在排污权分配中所带来的不公平性,将基尼系数密度指数应用到环境基尼系数法中,以期为决策者提供更加明确、有效的信息。同时对环境基尼系数法进行了改进,简化了计算过程。