人类对水资源的需求伴随着经济和社会的发展和人口的快速增长而增加。用水需求增高从而导致了水资源短缺,科学合理地规划和管理灌溉水资源对于改善水分利用率和保障粮食安全至关重要。为此科研工作者进行了大量的研究,但大多数研究者多专注于特定的方面或尺度,深入性很强,系统性、整体性较弱。本文从管理和技术集成入手,以水动力学模拟模型与优化模型相耦合为主线回顾和总结了前人的研究成果,提出了灌区多水源协同调度模拟-优化耦合模型,阐明了框架内各组成部分的基础理论,并选定吉林省大安灌区作为研究对象,主要取得了以下几个方面的结论:(1)建构造了灌区多水源优化配置模型,以经济效用、生态效用以及灌溉性能建立多目标函数,改进了Hicks优化方法,实现了灌区多水源优化配置。(2)通过融合灌区多水源优化配置方法和灌区水循环过程模拟模型,借助MPI并行计算技术,建立了灌区多水源协同调度模拟-优化耦合模型,提出了大安灌区春灌及汛期灌溉下合理的地表-地下水利用比例,优化了灌溉用水过程。(3)大安灌区地表-地下水联合调度优化模拟大安灌区主要种植作物为水稻,本次研究以大安灌区春灌首次灌水为例,大安灌区地表-地下水联合调度优化模型进行调度分析,通过优化模型获取最优配水各级渠系调度水位及配水量,通过模拟模型模拟调度过程,获取最渠系输配水水位及水量下的配水时间,最终给出了大安灌区地表水和地下水联合调度方案。