近年来水库的生态问题已成为研究的热点,尼尔基水库作为大型控制性工程,承担着防洪、供水、发电等任务,以及统筹改进下游航运和水生态环境,并为松辽流域水资源分配创造良好条件的作用。水库的建设会对嫩江原本的河流形态产生影响,改变流域的水文特征、河流形态等水文指标。为了减轻尼尔基水库调度对嫩江流域生态系统的破环,探讨水文变异对生态流量推算和水库调度的影响,本文针对尼尔基水库生态现状,考虑水文时间序列变异的情况,建立了水库生态调度模型,制定优化调度方案。主要研究内容及结论如下:(1)采用Hurst系数法和过程线法完成水文变异点的初步拟定,利用Mann-kendall突变检测法、滑动T检验法和有序聚类法进行突变点检验,结合序号总和理论和Spearman相关系数对水文时间序列作综合识别,确定水库发生水文变异年份为1963年和1999年。考虑人类扰动作为水文变异的主要驱动源,划分了天然状态、次天然状态和现状的水文序列。(2)利用NGPRP法、逐月频率年内展布计算法和逐月最大生态径流法;缩小时间尺度,将年内调度周期结合东北地区特性划分为非冰封期和冰封期,4月-10月以旬为单位,其余月份以月为单位;分类计算天然状态、次天然状态、现状和不考虑水文变异条件下的最小、适宜和最大生态流量。参考Tennant法评价结果,发现水库生态系统退化主要受人类扰动影响,观察次天然状态和不考虑变异状态下生态径流过程,最小生态流量占多年平均流量百分数相差9.21%和1.70%,适宜生态流量相差3.04%和1.47%。研究应更多考虑次天然生态径流过程。最小生态流量数值偏小,生态满足程度较低,无明显变化趋势,不宜长期作为参考指标,建议作为生态流量最低限额;适宜生态流量数值与同期多年径流量的均值相近,且两者的整体变化趋势基本一致,符合本区域生态用水需求,建议作为主要的参考指标;最大生态流量变化剧烈,无法全面满足用水需求,建议作为生态流量最高限额。(3)建立以发电量最大为目标,水文变异条件下多种生态流量等为约束的尼尔基水库生态调度模型,完善了水文变异条件下的水库生态调度,利用优化的人工鱼群算法求解5种典型年在不同生态约束的调度方案。研究结果表明:考虑水文变异的生态调度,在水量亏缺的年份,需要降低生态目标以最大程度地保护河流生态系统;水库发电目标与生态目标间的用水矛盾在枯水期尤为突出,而在水量充沛的丰水年可有效地缓解两者之间的矛盾。针对发电任务,水量充足情况,建议选择满足天然生态径流的调度方案;水量不足情况,建议选择满足现状径流的调度方案。针对蓄水任务,建议选择满足现状生态径流的调度方案。针对供水任务,建议选择不同年度下泻水量最大的调度方案。本文为决策者提供了多种生态调度方案,可为未来水库调度运用提供参考和技术支持。