跨流域调水工程是解决受水区水资源短缺的重要手段。调水工程通水后,受水区输水干线与原有众多河流、渠道、湖泊、水库形成复杂的河渠湖库调水网络。通常,该类复杂的河渠湖库调水网络具有一定的调蓄能力,具备水量时空调配的基础;外调水与当地多水源并存,原有水资源配置格局需重新调配;输水干线分水口实时分水,水量随受水区不同用户用水时空差异而变化;同时,不同时段调水水质不同,各分水口水质随时空变化。因此,受水区不仅河渠湖库调水网络复杂,而且具有多水源、多用户、水量水质时空分布不均等特点,水资源调配问题比较复杂。针对复杂的河渠湖库调水网络,为实现受水区外调水与当地多种水源在时间、空间、数量、质量上的合理调配,满足不同用户用水需求,开展水量水质联合调控研究。以往的区域水资源调配研究,多以水量调配为主,即使进行水量水质联合调配研究,也多为依次进行水量模拟和水质模拟,忽略了水量和水质的关联与相互作用,未能体现实时反馈和优化的需求;而对于已有的基于数值模拟的水质水量联合调度模型,存在模型计算负荷大的问题。因此,本文针对复杂的河渠湖库调水网络,利用其本身的调蓄能力进行水量水质联合调控,实现外调水与当地多水源的高效利用,满足受水区不同用户用水需求,得到输水干线沿线分水口供水方案和各受水区水量调配方案。为此,建立了模拟与优化相结合的水量水质联合调控模型,将调度模型与实时水情、水质信息相结合,关注水量与水质的相互影响关系,提高模型求解速度,实现科学化水资源调控。研究内容及主要成果如下:（1）针对复杂的河渠湖库调水网络,以南水北调东线山东段为例,建立复杂调水网络水量调控模型,得到仅考虑水量的输水干线各分水口引江水供水方案和各受水区水量调配方案,为受水区水量水质联合调控研究奠定基础。（2）针对复杂的河渠湖库调水网络,水量调配的同时考虑水质需求,提出水量水质联合调控研究方法。第一,建立水动力水质数学模型,实现复杂调水网络水量水质模拟一体化计算,分析基于河渠湖库调蓄的受水区水量水质联动变化;第二,建立复杂调水网络水量水质联合调控模型,将模拟与优化进行耦合,实现水量水质的实时反馈和优化。（3）基于水量水质联合调控研究方法,建立复杂调水网络水量水质联合调控模型。鉴于调水工程受水区多水源、多用户、多目标的特点,模型易遭遇“维数灾”问题。基于降维思想将复杂调水网络水量水质联合调控模型分解为二级递阶模型:第一层为受水单元间优化调控模型,将各类水源在不同受水区受水单元之间进行调配;第二层为受水单元内优化调控模型,将各受水单元的调配水量进行配置到不同的用户。（4）复杂调水网络水量水质联合调控模型求解涉及三个部分:模拟模型、优化模型和模拟模型与优化模型的耦合。模拟模型描述水动力水质系统输入与输出之间的响应关系;优化模型描述调水系统及其所面临的相关决策环境,利用遗传算法求解;模拟模型与优化模型的耦合,是水量水质联合调控模型实现的关键。为解决传统耦合技术求解缓慢、计算负荷大的缺点,提出基于代理模型的模拟模型与优化模型耦合技术。运用代理模型法求解模拟模型与优化模型的耦合过程,求解过程中将代理模替代模拟模型得到的输入输出响应关系作为目标函数的一部分,减少模型的计算负荷,提高计算效率。（5）针对复杂的河渠湖库调水网络,以南水北调东线山东段为例,建立水动力水质数学模型,应用该模型模拟分析不同调水流量下调水网络水量、水位和水质变化。结果表明,该模型的运用能够充分体现调蓄工程群的调蓄能力,实现水量水质模拟一体化计算。在此基础上,分析了该复杂河渠湖库调水网络水量水质联动变化规律,为实现水量水质联合调控提供科学依据。（6）将提出的复杂调水网络水量水质联合调控模型应用于南水北调东线山东段,考虑分水口水质指标,选用Kriging模型作为代理模型。优化组合多种水源,根据输水干线和分水口的水情和水质情况形成合理的调配方案,得到分水口引江水供水方案和各受水区水量调配方案,明确各类水资源量在各受水区生活、工业、农业和生态等用户中调配水量。