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随着城市水资源开发利用和城市水生态治理技术的不断发展,越来越多的低水头挡水建筑物如橡胶坝、液压坝、闸门等,被广泛修建在城市河道上,形成广阔平整的蓄水水面,这些闸坝不仅美化了城市内部景观,也改善了城市区域生态。但随着城市河道上挡水建筑物的增多,整体蓄水量增加,汛期多级闸坝调度问题便突显出来,洪水发生之前,如何在较短时间内排空蓄水库容迎汛,同时保证下游河道泄流安全是一个复杂调度优化问题。若调度方案设计不合理,可能会造成洪水叠加,产生“人造洪峰”危及城市防洪安全。目前在城市河道梯级橡胶坝、闸门联合调度优化问题研究上,优化方案的确定往往是采用枚举法或试算法,不仅计算效率低,时间成本高,精度也有限。因此,本文在梯级橡胶坝及闸门泄流特性研究的基础上,采用粒子群（PSO）算法、遗传（GA）算法和改进的遗传算法（IAGA）等优化算法,分析计算汾河太原城区段美化工程问题的最优调度方案,并对上述算法稳定性等特点进行探讨。研究内容及成果如下:（1）橡胶坝及闸门联合调度泄流过程,根据水量平衡原理方法,采取逐时段计算法,各级闸坝按逆序逐级向上游塌落,来控制梯级闸坝整体的调度过程,并采用C/C++语言编译联合调度程序对其进行计算。其中橡胶坝的泄流过程按宽顶堰进行计算;弧形闸门的泄流过程根据闸门开度及上游水位情况,分别按闸孔出流和无底坎宽顶堰计算过闸流量。（2）根据多级闸坝泄流规律,创建以联合闸坝排空蓄水库容总时间TM最短为优化目标函数,以各级橡胶坝及闸门的泄流开始时间Tb1、Tb2、...Tb9,为控制变量,以流量约束和水位约束为控制条件,运用枚举试算法进行计算,求解算例四级橡胶坝联合最优调度方案。（3）对基本优化算法进行简介,并对PSO算法、GA算法进行细致研究和分析,掌握两种算法的运行理论和操作原则,通过验证Schaffer函数对两种智能算法进行测试和比较,分析两种算法各自的优势和不足。（4）在基础的遗传算法和粒子群算法分析研究的基础上,为提升算法计算效率和寻优准确度,本文在遗传算法中引入改进的轮盘赌法选择算子和自适应交叉算子,结合PSO算法的部分优势,引入PSO变异算子和种群分割策略,形成与PSO算法混合的改进的遗传算法（IAGA）,并详细说明其运行原则及步骤。（5）选取山西省汾河太原城区综合治理美化工程为计算实例,工程一期和二期已建成7座橡胶坝,工程三期预建立2座闸门。以初始的枚举法、PSO算法、GA算法和IAGA算法,根据所建立的模型,在C/C++平台上,编译各算法运行程序,分别求解梯级闸坝联合调度最优方案。并根据所得方案和数据,对比分析各算法的优劣。（6）针对本文具体工程问题,基本的枚举法、粒子群算法、遗传算法和改进的遗传算法,都能解决梯级闸坝联合调度泄流问题,可以稳定的求解出联合调度方案。（7）改进的遗传算法能并行处理目标函数的多个局部峰值,减少算法陷入局部收敛的可能性,同时算法的搜索速度快,收敛精度高,优于其他算法。