受自然条件因素和经济社会迅速发展的综合影响,我国水资源短缺、水环境恶化、地下水过量开采等一系列水资源、水环境问题逐渐成为制约我国经济社会可持续发展的重要约束。在我国北方地区,水资源时间分配不均匀,约70%的降雨、径流集中在汛期,如何通过利用各种工程、非工程措施,提高雨洪资源的利用率,对严重缺水的北方地区是十分迫切的现实需求;同时,部分地区的地下水资源超采已经产生了大面积地下水漏斗,如何在合理利用地下水资源的同时,逐步修复地下水系统也十分迫切。通过对现有的水利工程控制运用为提高洪水资源利用率、改善地下水的循环条件提供了可能。本文以辽宁省太子河流域为背景,针对葠窝水库实际调度过程中仍存在的问题,以及水库下游地下水长期不合理开发已经产生大面积降落漏斗的实际,研究通过对汛期葠窝水库汛限水位的动态控制,提高水库的蓄水量,并通过合理调节下泄流量,提高河流对地下水补给量,帮助修复傍河地下水系统,通过对葠窝水库及其下游地下水系统的联合调控达到优化利用洪水资源的目标。为此,本文设计了以下主要研究内容:(1)深入分析太子河流域现有水利工程的控制运用及水库下游地下水资源利用的现状,并归纳梳理出期间仍存在的主要问题,提出本文拟解决的主要问题。(2)服务于葠窝水库的汛限水位动态控制,选择ECMWF降雨预报中心的预报产品,以葠窝水库2008～2017年5～9月为研究时段,对120h降雨预报信息在葠窝水库的可利用性进行分析。结果表明,ECMWF发布的预见期为120h降雨集合预报信息达到一定精度,可以应用在葠窝水库洪水资源化控制运用中。(3)在总结葠窝水库的特点及已有研究成果的基础上,选择改进预泄能力约束法计算确定葠窝水库的汛期水位动态控制域。经计算,葠窝水库在主汛期的动态控制域为[86.20m,88.83m],并以此为基础制定了该水库的预蓄预泄动态控制方案。为验证该成果的实用性,以太子河流域“20120803”次洪水为例,通过与葠窝水库的常规调度方式进行对比,得出了以下结论:以[86.20m,88.83m]为动态控制域,根据120h降雨预报信息的预蓄预泄调度方式在不降低水库防洪风险的前提下,水库可增加洪水资源0.58亿m~3,河水补给地下水量约增加0.01亿m~3,即提高了水库的兴利蓄水效益,也为水库下游河流增加补给地下水奠定了基础。(4)通过对太子河流域地表水可回灌地下水资源量及地下水蓄水空间调蓄库容的计算,确定太子河流域地下水库实际利用的调蓄库容;以地表水和地下水联合调控后水资源利用量最大、弃水量最小为目标,对地表水和地下水联合调控模型进行建立,通过对其模拟运行,确定联合调控的可行性方案;最后对可行性方案集进行目标优选,确定地表水库和地下水库联合调控的最优方案。