随着社会经济的快速发展，许多河流水资源被过度开发利用，导致河流或部分河段断流，加剧了其生态环境的日益恶化，使河流逐渐演变为缺水河流。缺水河流恶劣的生态环境严重地制约流域社会经济的发展，影响人与自然的和谐相处，改善其生态环境是流域可持续发展的必经之路。其中，经过一系列生态修复净化工程（如针对再生水资源等），充分利用不同类型的水资源回灌补给到缺水河流，对其进行人工补水，是一种经济、合理、有效的生态修复方式。然而修复过程中充满了许多不确定性的复杂因素，涉及到社会、经济、生态和环境等诸多方面，给缺水河流生态修复决策管理带来了很大的困难。为解决缺水河流生态修复优化决策管理中常出现的复杂性、多目标性、过程难以量化等问题，本论文开展了对缺水河流生态修复优化模型与综合决策方法的探索研究，并提高了对缺水河流生态修复决策管理的能力。　　 针对缺水河流这种特殊而又典型的研究对象，本论文通过筛选可全面刻画缺水河流生态修复效果的综合性、典型性评价指标，开展人工补水条件下的缺水河流生态修复综合评价指标体系研究，主要包括:考虑到评价过程中不确定性因素对评价结果准确性产生重要的影响，通过识别关键的影响因素作为主控因子，对评价指标综合权重确定方法进行研究;考虑到评价过程的灵活性、易操作性，并基于提高评价结果可靠性的目的，对情景分析与其它典型的综合评价方法的高效集成展开研究;并针对缺水河流生态修复大尺度决策管理中复杂性、多目标性及过程难以量化等问题，基于提高缺水河流生态修复决策管理的能力的目的，对空间分区优化决策方法展开研究;最后，以永定河生态修复为例，验证本文所提出的指标体系及相关集成方法的可行性、实用性。　　 通过本论文的研究取得了如下的创新性成果:　　 (1)在遵循生态修复针对性、系统综合性、可量化性、主控性等原则下，选择了具有典型的、易量化的评价指标，建立了科学实用的人工补水条件下的缺水河流生态修复评价指标体系。对于所选择的评价指标尽可能地全面表征人工补水条件下缺水河流生态修复效果的主要方面;所建立的评价指标体系的综合效果能反映缺水河流生态修复后生态系统总的状态好坏;　　 (2)综合考虑多目标综合评价中影响评价指标权重系数合理确定的不确定性因素，通过主、客观方面的先验知识的综合判断，识别出关键的不确定性影响因素作为主控因子，在确定主观重要性权重的基础上，集成对评价结果具有关键影响的两个调控因子，提出了包含主、客观因子并反映层次关系的综合权重确定方法;　　 (3)通过集成情景分析方法、多目标决策、多目标优化、多层次综合权重确定的方法和主成分投影法等方法提出了一种人工补水条件下的缺水河流生态修复综合评价方法，能更好地解决多目标决策中的总目标量化问题。所提出的综合评价方法不但对大多数缺水河流通过人工补水进行生态修复综合评价及决策管理具有实用价值，而且对其它类型生态修复多目标综合决策评价具有借鉴意义;　　 (4)针对大尺度空间上的缺水河流生态修复管理决策问题，提出了“先分区，再集成”的思想，对缺水河流进行全方位、多层次、多角度综合考虑和表征刻画;同时提出了一种多目标空间分区优化决策的方法来优化计算机系统产生有效情景决策方案数量，且能够充分体现分区后各区域决策方案之间的差异性，提高了综合决策的效率和减少计算机系统决策运算的时间。　　 (5)以正在建设的永定河生态修复工程为例，对本论文所构建的人工补水条件下的缺水河流生态修复综合评价指标体系、所建立的基于情景的空间分区优化决策模型、所提出的人工补水条件下的缺水河流生态修复综合评价方法进行了应用，验证了所提出的方法和模型的可行性和实用性。同时应用本课题组所研发的永定河生态修复模拟评价与综合决策系统，对永定河即将修复的区段进行了情景构建，构建了可能的典型情景决策方案，为将来永定河的生态修复决策规划和工程实施提供科学的决策支撑。