随着人口增长和社会经济发展，水资源短缺与水生态退化在经济社会可持续发展中的矛盾越来越突出。在我国水资源时空分布不均、汛期洪水集中的背景下，洪水资源的利用已经成为挖掘水资源潜力，以峰补缺，调控经济用水、增加生态用水的重要方式，是解决我国水资源短缺及生态退化的有效途径。本文基于对洪水资源利用和生态用水保障统一共赢的角度，探讨流域层面的洪水资源利用及生态用水调度的基础理论和关键问题，在洪水资源利用评价与基于洪水资源利用的生态用水调度方面开展深入研究。洪水资源是地表水资源的一种特殊形式，洪水资源利用是地表水资源利用的一种特殊方式，是以实现生态与经济用水双赢为目标的深度和高难度水资源利用。首先，针对什么是洪水、洪水是否可用、如何安全和有效地利用等问题，从水文规律、系统约束及利用方式等方面，提出了洪水资源利用的理论基础和关键技术；针对有多少洪水可用的问题，建立了包含洪水资源利用现状评价、潜力评价和可利用量评价“三位一体、阶梯递进”的流域洪水资源利用评价体系。其次，根据洪水资源利用特性，提出了洪水资源利用的生态、经济、风险适度性原则，并给出了各原则的控制指标及量化分析方法，进而提出洪水资源可利用量的评价方法，即生态获益、经济有效且风险适度条件下可挖掘的洪水资源利用潜力是洪水资源可利用量。第三，重点针对洪水资源利用中的生态适度性原则，构建了基于洪水资源利用的流域生态用水调度模型，建立了从宏观到中观逐步细化、模拟与优化结合的多层次生态用水调度分析框架，并以此为基础提出了特定调度目标下的流域生态库容总量及其分布的优化分析方法。综合运用本文建立的洪水资源评价体系及基于洪水资源利用的流域生态用水调度模型，在海河和淮河流域进行了应用研究。结果表明，洪水资源评价体系可从“量”和“质”上回答了有多少洪水资源可以利用，可用于指导流域的洪水资源利用。在流域同时开展洪水资源利用与生态用水调度可有效提高流域经济与生态用水的保障程度，实现经济与生态用水的双赢。本文的研究成果，丰富了洪水资源利用与生态用水调度的理论、方法体系，今后可进一步完善生态用水调度模型，研究生态库容与兴利、防洪库容如何衔接的问题。