我国大型灌区在保障粮食安全、促进经济发展和保护生态环境等方面发挥着非常重要的作用。但是,近年来,在大型灌区社会经济发展的同时,由于受到水资源短缺、资金投入不足、不合理的水资源开发利用和管理体制等方面因素的影响,使得灌区出现了一些制约其可持续发展的问题。通过对大型灌区水资源综合效益进行评价,了解灌区水资源的综合效益状况,分析灌区存在问题的根源,能够为灌区可持续发展提供科学依据。本文应用大型灌区水资源的综合效益评价理论,系统研究了大型灌区综合效益的评价问题,取得了以下研究结果:(1)界定了灌区水资源综合效益的定义和内涵,认为灌区水资源综合效益是社会效益、经济效益和生态环境效益的统一体现;在此基础上,分析了灌区水资源综合效益评价的理论基础:社会经济-水资源-生态耦合发展理论、水资源可持续利用理论、系统科学理论。(2)针对现行灌区水资源综合评价指标体系构建方法存在的问题,应用定性与定量相结合的方法构建指标体系,在人为初选灌区水资源综合效益评价指标的基础上,运用极大不相关法进行指标筛选,选取独立的、具有代表性的指标。(3)在归纳分析常用确定综合评价指标权重方法及其优缺点的基础上,选用三种方法确定指标的权重值:层次分析法、熵值法和综合权重法。并比较分析了三种方法确定结果的差异,认为综合权重法确定的指标权重值更加合理。(4)将模糊综合评价法、投影寻踪模型和遗传算法相结合的方法应用于灌区水资源综合效益评价。通过实例分析可知,模糊综合评价法对多层次、多因素的灌区水资源综合效益评价具有较好的效果;遗传算法与投影寻踪模型相结合,能够较好地解决投影寻踪法最佳投影方向寻求问题,且这两种方法相结合不需要确定综合评价指标权重,因此,能够避免人为干扰,是比较智能的方法。(5)以宝鸡峡灌区为例,确定了灌区水资源综合效益评价初选指标体系,运用极大不相关法筛选出三类16个指标作为评价指标体系;通过权重计算,得出:农民人均收入、人均粮食占有量、城镇人均收入、人均GDP四个指标是对灌区水资源综合效益的影响较大的因素;综合评价结果表明:灌区1991年～2005年15年的水资源综合效益有明显的提高。