水资源是人类生存和经济社会发展不可或缺的物质基础，是不可替代的重要自然资源。随着人口不断地增长和社会经济的快速发展，人类正以空前的速度和规模开发利用极其有限的水资源，引发了一系列水资源问题。因此，必须优化配置有限的水资源，实现水资源的可持续利用，推进生态环境的良性循环，以保障社会经济可持续发展。论文首先探讨了水资源优化配置的概念、原则和主要研究内容，综述了国内外研究现状，总结了并分析了水资源配置的发展趋势。认为水资源配置的发展趋势大体可以从理论和应用两方面深入。论文选择某高原灌区作为研究区，分析了高原灌区的特点：气温较同纬度普遍较低，年温差小、日温差大；降雨年际变化不大，年内分配有明显的雨季和枯季；年蒸发量大，冰面、雪面蒸发占一定比重；径流有部分由融雪和地下水补给，年际变化均匀，但年内变化悬殊；洪水为雨水融雪水混合型洪水。根据灌区的具体情况，分析得出该灌区的水资源优化配置问题的核心是水库调度问题。在满足灌区灌溉需水的基础上，以水库发电量最大为目标函数，建立了水库调度的数学模型，并选择差分进化算法作为求解算法。研究了算法参数优化方法，确定了主要参数值。运用混沌思想，对差分进化算法（DE）进行了有效的改进，得到混沌差分进化算法（CDE），并编写了Matlab程序。通过典型测试函数的检验，CDE在收敛速度和精度方面均优于DE。在满足灌区甲75%灌溉保证率基础上，运用CDE求解数学模型。以75%保证率坝址处设计来水为例，得出优化后的电站全年发电量为6.04×10~8kW·h，比优化前水库的发电量5.45×10~8kW·h多0.59×10~8kW·h，超出优化前发电量的11%。从多年平均的情况来看，优化后的电站多年平均发电量为6.97×10~8kW·h，比优化前多年平均发电量5.99×10~8kW·h多约1×10~8kW·h，效益提高超过16%。