随着气象水文预报技术不断提高，充分利用水文预报成为提高水库系统效益的有效途径。基于水文预报进行水库调度时，如何处理预报不确定性是一个关键科学问题。水文预报的不确定性随着预见期的增加而增大，预见期太短则会导致决策信息不足，但预见期太长会导致决策可靠性降低。因此，有效预见期的确定是基于预报进行水库调度的另一个关键问题。本论文以不确定性条件下水库优化调度为研究对象，分析不同水库调度目标的经济学特性，提出针对特定问题的高效算法；分析预报不确定性随预见期的逐时演进特性，提出描述预报演进的通用模型；分析预报不确定性、预见期以外径流不确定性对当前决策的影响，提出确定有效预见期的准则。这三方面的研究，为有效利用水文预报信息改善水库调度决策提供了理论基础。论文主要包含以下三方面的研究内容：（1）对水库调度目标经济特性进行分析，开发针对特定目标的高效调度算法。对于供水调度，基于边际效用递减推导调度决策与可用水量间的单调关系；对于发电调度，结合互补性，探讨调度决策与可用水量间的单调关系。根据调度决策单调性改进传统动态规划算法，提出供水调度的改进动态规划算法（IDP）、改进随机动态规划算法（ISDP）和发电调度的逐次改进动态规划算法（SIDP）。（2）对预报不确定性进行分析，建立统计模型，描述预报不确定性逐时演进的特征。将总的预报不确定性分解为各时段的预报改进，描述和分析水文预报“预见期越长，预报不确定性越大”和“随着时间推进，预报不确定性趋于减小”的统计特征。一方面，对于理想的无偏、正态分布预报不确定性，通过理论分析，构建预报演进的鞅模型（MMFE）；另一方面，对于实际的有偏、非正态分布预报不确定性，结合正态分位数转换方法，建立预报演进的通用鞅模型（GMMFE）。（3）对调度决策进行分析，综合预报不确定性、预见期以外径流不确定性对调度决策的影响，提出有效预见期（EFH）及其确定准则。研究发现：预见期较短时，调度决策主要受预见期以外径流不确定性影响，延长预见期能改进调度决策；预见期较长时，调度决策取决于预报不确定性，预见期延长导致更大的预报不确定性，反而不利于调度决策。通过确定水文预报的有效预见期，可以平衡预报不确定性、预见期以外径流不确定性的影响，实现调度决策不确定性的最小化。