在高混凝土面板堆石坝的施工过程中,坝体填筑的分期分区直接关系到坝体的施工质量控制、沉降变形控制、坝体稳定、施工进度控制和面板变形等。对于300m级高面板堆石坝,协调面板施工与坝体填筑顺序、控制坝体沉降引起的面板脱空以及开裂问题,尤为重要。因此,有必要对300m级面板堆石坝填筑系统进行科学分析,提出合理的坝体填筑分期分区规划,优化施工程序,使坝体施工更加经济合理。高面板堆石坝的坝体填筑是一个复杂的系统,受到施工导流、筑坝材料供应、坝面工作面划分、坝体预沉降时间、施工机械和自然环境等因素的影响。坝体填筑分期分区优化是一个高度非线性、多参数、多目标、不连续的复杂问题。本文通过对面板堆石坝填筑系统的分析,抓住主要影响因素,简化次要因素,建立了300m级面板堆石坝填筑分期分区优化的数学模型,并用PSO算法进行了求解。本文主要研究内容和成果如下:1)系统分析了我国天生桥、洪家渡、三板溪和水布垭等高面板堆石坝的坝体填筑分期分区经验,坝体变形与坝体填筑断面分区型式之间的关系,总结了高面板堆石坝分期分区优化中的控制参数,为建立300m级面板堆石坝分期分区优化模型提供依据。2)运用系统思想,从影响坝体填筑的要素入手,深入研究各种影响因素对坝体填筑的影响机制以及坝体变形与坝体填筑断面分区型式、尺寸之间的关系,以坝体施工强度均衡为目标,结合200m级面板堆石坝建设的分期分区经验和有限元分析结论,建立了300m级面板堆石坝填筑分期分区优化模型。3)由于模型的复杂性和不连续性,本文以PSO算法为基础,借鉴DNA的拼接、剪断、插入、变异等操作,采用DNA片段描述坝体各期分区面貌,进而实现异质粒子之间的优化迭代运算,拓展了PSO优化计算思想和方法。4)利用Visual C#平台开发了高堆石坝填筑分期分区优化软件。针对古水水电站工程实例,通过优化计算,获得了较优的优化参数,为指导施工提供了科学的依据和参考,验证了本文提出方法的科学性和实用性。