流域开发利用、水利工程建设是当前国内外资源、生态、环境保护研究中争论的热点问题之一。本论文结合国家自然科学基金国际合作重大项目“淮河闸坝对河流环境影响与生态修复调控研究”、国家自然科学基金面上项目“多闸坝重污染流域闸坝群水文及水环境效应量化研究”水利部公益性行业科研专项经费项目第七课题“气候变化对水环境与水生态的影响”、以及“淮河流域重点水域水生物调查监测与评价”和“温榆河流域水资源利用水质水量调控技术研究”项目五个课题，采用统计检验、数值模拟、聚类分析、野外调查等多种手段，以分析流域径流演变为切入点，研究人工调控流域闸坝的水文生态效应，从而探讨闸坝的联合调度模式。本文的主要结论有：　　 (1)淮河流域过去50年降水并没有发生显著改变，但在受闸坝调控比较严重的沙颍河地区径流减少显著。其中白龟山站受上游白龟山水库的调节最大，径流减少最为显著，并在1976年发生急剧下降。但受闸坝调控较小的淮河干流径流并没有发生显著变化。此外通过降水径流相关分析也可以得出，淮河流域受闸坝调控地区径流减少的主要原因是闸坝调蓄，当然部分月份降水的减少也导致了该月份径流的减少。　　 (2)建立了耦合闸坝调度规则的淮河流域分布式水文模型，并对淮河流域12座水库、11座水闸以及22个水文断面1963-2000年月径流过程进行了模拟。在率定期(1963-1990年)所有水库断面的平均相关系数和平均效率系数为0.72和0.47，水闸为0.83和0.67，水文断面为0.88和0.73。而在检验期内(1991-2000)所有水库的平均相关系数和效率系数为0.68和0.40，水闸为0.81和0.51，水文断面为0.80和0.56。受闸坝调控作用的影响，而且水库的调节往往大于水闸的调节，因此水文站的模拟效果最好，其次为水闸，最差的为水库。但模拟结果均在可接受的范围内，为下一步分析闸坝调控对水文、生态的响应奠定了基础。　　 (3)淮河中上游地区45个站点天然和调控径流可分为六类，即：径流为低流量、变化的四季不断径流；低流量、变化的高间歇性径流；低流量、变化的极端间歇性径流；低流量、变化的间歇性径流；高流量、稳定的、四季不断、具有可预测性的径流；高流量、稳定的、四季不断的、不具备可预测性的径流。对比天然和调控两种情景下径流类型的变化表明，闸坝的调控完全改变了马湾、薄山、涡阳、宿鸭湖、黄桥、潢川、磨子潭站点的径流特征，分类已转移到其他分类中，影响最大的站点为潢川站。闸坝的调控对其他站点径流也有一定的影响，但并没有改变径流的类别。　　 (4)淮河流域生态系统已处于亚健康状态。在全流域所有调查的71个站点中，浮游植物、浮游动物和底栖动物的物种区域单一，优势物种明显。43.7％的站点处于健康状态，这些站点主要分布在淮河干流下游、运河段、南部山区河流以及沙颍河中上游。50.7％的站点处于亚健康状态，生态系统处于脆弱状态，这些站点主要分布在洪汝河上游、沂沭泗河、南四湖和洪泽湖。其他5.6％的站点处于不健康状态。通过多变量检测分析，气候因子是影响淮河流域河流生态系统的首要因素，其次为径流因子，第三类因子为土地利用、水质和土壤因子。因此为了改善淮河流域水生生态系统健康，一方面加强闸坝的生态调度和污染源控制，另一方面气候变化的影响必须引起重视。　　 (5)从流域尺度上分析了闸坝对水量水质的影响，并探讨了闸坝的水量水质联合调度模式，并以北京市温榆河流域为例进行了实例研究。通过分析在现状排污条件、引温济潮二期工程实施以及排污达标三种情景下沙河闸、鲁疃闸、辛堡闸、苇沟闸的优化调度模式以及对下游水资源量和水环境状况的影响。为改善温榆河干流水环境状况，提高水资源利用效率，在保障生态用水的基础上，必须增大上游地区沙河闸的下泄流量，尤其是非汛期流量。但在现状条件以及引温济潮工程实施后这两种情景的结果表明，温榆河干流水环境状况有所改善，但达标可利用水资源量仍为0。因此为了提高流域水资源量的利用效率，改善河流水环境状况，治污重点必须从控制污染源排放着手，同时兼顾水量水质联合调控等其他途径。