我国广大的西北地区深处内陆,干旱少雨,水资源短缺严重地制约着社会经济的发展和人民生活水平的提高。随着国民经济各部门对水的需求量日益增加,水资源的供需矛盾日趋尖锐,缺水矛盾已经上升为水资源的首要矛盾。玛纳斯河灌区位于新疆天山北麓准噶尔盆地南缘,是典型的荒漠绿洲和灌溉农业区。灌区的主要灌溉水源是河水、泉水和井水,农业生产完全依赖引水灌溉。不能满足灌溉用水要求的原因主要有两方面:一是灌区水资源量有限,二是原有水库经过多年运行,已经起不到原有作用。本论文结合生产需要,针对玛纳斯河灌区水资源短缺问题,建立了灌区水库群优化调度模型,对缓解灌区供需水矛盾,提高水资源利用率,更有效地保证灌区的生产需要有着重要的意义。论文的主要研究内容及成果如下:(1)以玛纳斯河红山嘴水文站逐月径流资料、玛纳斯河分水原则及《玛纳斯河流域管理章程》中相关规定为基础计算灌区引水量,可得灌区P=50%的年份总水量为14.114×10~8m~3,P=75%的年份总水量为13.227×10~8m~3;以2000年为现状年计算灌区用水量,总用水量为13.514×10~8m~3,其中农业用水11.097×10~8m~3,占总用水量的82.11%,生活用水0.326×10~8m~3,工业用水0.480×10~8m~3,牲畜渔业用水0.041×10~8m~3,专项用水0.901×10~8m~3,生态用水0.669×10~8m~3;从总水量的角度考虑,P=50%的年份来水可以满足用水的要求,P=75%的年份灌区缺水量为0.287×10~8m~3。由于年内各月来水不均及用水量的不同,导致4、6、7月份缺水,8、9、10月份有余水。(2)根据灌区实际情况,应用大系统分解协调原理和动态规划法建立了水库群优化调度模型,并利用大系统分解协调与离散微分动态规划相结合的方法对模型进行求解,并对结果进行了分析。通过水库群优化调度模型的求解可以得出:水库群优化调度后,有效缓解了供需水矛盾,供需差额控制在-0.437×108～0.006×10~8m~3以内;灌区P=50%和P=75%代表年的供水保证率分别为95.1%和93.5%,能更好地确保灌区农业生产;丰水期(7、8月)水库在低水位状态下运行,可有效发挥水库防洪作用,减少平原水库库盘损失,同时调度后的控制方式也能最大程度的保证灌区用水,一定程度上协调了水库防洪与兴利的矛盾。(3)在灌区有限水资源总量和水源工程规模的限制下,对灌区水库群优化调度后有效减小了供需差额,有利地保证了灌区的生产需要,但供需水矛盾依然存在,缺水仍是阻碍灌区发展的瓶颈。