闸坝蕴含着人类的智慧，是人类开发、利用与管理河流湖泊的重要手段。闸坝的合理调控在保障供水灌溉、水利发电的同时，也有效减少了汛期洪涝灾害的影响，为人类带来了福祉。然而，一旦调控不当，水环境问题便会接踵而至，水生态功能逐步退化，特别是对水质污染严重、闸坝众多的河流，影响更为显著。因此，缓解闸控河流的调控运行与河流水生态环境保护之间的突出矛盾，降低闸坝对河流水生态环境产生的负面影响，是促进人水关系和谐发展、实现水生态文明建设的重大需求。　　本文在总结与分析国内外研究成果的基础之上，辨析目前闸控河流研究中亟待解决的关键问题，选取重污染、多闸坝的沙颍河为研究区，开展水生态环境调查实验，分析与评价闸控河流水量、水质、水生态特征，研究闸控河流水量-水质-水生态相互作用机理与量化模型，并以水体污染严重、水生态环境恶劣的槐店闸为典型闸坝，实施闸坝调控实验，探索闸坝调控对河流水量-水质-水生态的影响规律，构建闸坝生态调控模型，提出优化对策。具体而言，主要研究内容包括以下几个方面：　　（1）闸控河流水量-水质-水生态特征分析。基于收集的长序列水文资料及在研究区2012~2016年开展的水生态环境调查实验，分析水量指标的年内、年际变化及突变特征，探索研究区水生生物的物种组成及水质、水生态指标的空间分布。同时，对水体富营养化状态、水质污染程度、水生态环境健康水平进行客观、科学地评价，以全面、系统地掌握研究区水量、水质、水生态状况与特点，识别水体污染严重、水生态环境恶劣的水域。　　（2）闸控河流水量-水质-水生态相互作用机理研究。依据迁移-转化理论、能量流动与物质循环理论、生态效应理论，对闸控河流水量-水质、水质-水生态、水量-水生态两两作用分析深入到水量-水质-水生态三者相互作用分析，并基于博弈理论、系统演化理论、响应与反馈机制，多层次、系统综合地分析闸控河流水量-水质-水生态相互作用机理。　　（3）闸控河流水量-水质-水生态相互作用量化研究。对河流水量、水质、水生态因子进行典范相关关系分析，辨识水生态环境特征的关键影响因子。在此基础上，分别利用线性理论、非线性理论及GA-BP理论，构建闸控河流水量-水质-水生态相互作用量化模型，并对比分析模型的拟合性能与适用性。　　（4）闸坝调控对河流水量-水质-水生态影响分析。以典型闸坝（槐店闸）为重点研究对象，实施闸坝调控实验，分析闸坝在短期调控与长期调控背景下对河流水量、水质、水生态造成的影响，确定闸坝的重点污染控制断面，并以2005~2014年的水量、水质数据为基础，基于构建的闸控河流水量-水质-水生态相互作用GA-BP量化模型，分析闸坝调控影响下河流水量、水质、水生态演变特征。　　（5）闸坝生态调控模型构建及应用。基于生态调控理论，以河流水生态多样性最大化为调控目标，以“闸坝调控作用能力”耦合“水量-水质-水生态联动关系”为调控约束条件，构建闸坝生态调控多目标规划模型，应用于典型闸坝进行生态调控，对比生态调控与现状调控结果的差异，分析生态调控对河流水生态环境的改善程度，并结合工程与非工程措施，提出优化对策。