水资源是国家重要的基础资源也是战略资源，关系到人类的生存与发展，也关系到经济、文化的繁荣与进步。中国的水资源总量受到气候变化与人类活动的影响，逐年减少的趋势愈加明显；南北方水资源的时空分布不均，各用水单元取用水的竞争与冲突关系，更是加剧了水资源短缺造成的社会、经济危害，为全流域水资源调度工作增加了难度。如何在水资源整体短缺的条件下，满足各用水单元用水需求，同时考虑水库蓄水以防止缺水年份的突发水危机，实现流域水资源系统内部各组成成分协调发展，是当前水资源调度需要研究的一个重要方向。
　　水资源优化调度是解决当前流域内部水库、用水单元、调水工程等组成的复杂水资源系统的一种重要方法。早期的水库调度工作多采用水库调度图指导运行，这种调度方式多依赖于个人经验，结果很难达到最优。随着系统工程理论的发展，将系统分析方法加入到水资源调度的研究中成为了一个热点。本文建立了基于多因子模糊评价的供水效益函数，均衡用水单元公平性、高效性、可持续性三大指标，获得各用水单元间的供水权重，为流域水资源优化调度模型提供合理的目标函数。
　　早期的水资源优化调度研究往往仅针对某一单目标建立模型，计算简单但无法满足水资源系统多目标综合效益的需要。本文基于多目标进化算法NSGAⅡ，综合考虑水少状况下水资源系统内部用水单元供水效益与水库蓄水效益间的优化调度问题，构建了均衡流域供水保证率、供水效益与蓄水效益的水资源系统多目标优化调度规则，建立了水资源系统多目标优化调度模型，以期获得满足流域综合效益要求的调度方案集。
　　通过多目标进化算法得到的调度方案集存在众多可行解，如何从众多的解中选取最优解是多属性决策优选的核心问题，也关系到水资源系统实际的调度效益。本文提出了一种基于水资源系统演化趋势的决策优选方法。依据熵理论和耗散结构原理，通过灰关联熵计算调度方案的灰关联熵熵变，来判断水资源系统的演化趋势，以期获得最符合决策者偏好的理想调度方案，实现调度方案的决策优选。
　　本文建立的水资源优化调度模型在汉江上游地区得到应用。汉江上游地区水资源系统包括干支流梯级水库、控制断面、汉江沿线供水地市、引调水工程等。通过建立的汉江上游水资源优化调度模型，计算得到调度方案集，并确定了4套代表方案：供水效益高方案、供水效益中方案、水库蓄水高方案、水库蓄水中方案。通过建立的水资源演化方向判别模型，对4套代表方案进行决策优选，根据灰关联熵熵变的计算结果，考虑决策者的决策偏好，选择出了当前调度情境下的最优调度方案。结果表明，构建的水资源优化调度模型计算的结果较为合理，用水单元的供水过程与水库的蓄放水过程具有良好的匹配性，建立的供水效益函数与基于水资源系统演化趋势的决策优选方法也具有一定的优越性。