长江三峡水利枢纽工程在防洪、发电、航运等方面的综合效益已经日益凸显，必将为我国的经济建设与发展产生深远影响。因此，目前三峡库区的水环境及生态环境的健康状况，得到了有关部门的高度重视，三峡库区的水环境监测问题已成为研究的热点。随着无线传感器网络技术的日益成熟，将无线传感器网络引入到三峡库区水环境监测系统中，构建一种面向三峡库区水环境监测的无线传感器网络，最终实现低成本、高效率的“基于无线传感器网络的三峡库区水环境监测系统”，对发展无线传感器网络理论、提升我国水环境监测的理论水平和应用水平具有重要的理论价值和重大的现实意义。在三峡库区如此大规模的无线传感器网络中，传感器节点的能耗较大。因此，提高网络的能源效率成为了该监测系统的关键问题之一。路由优化是解决节点能效问题的基本方法，本文针对大规模无线传感器网络的路由优化问题展开研究。在深入研究典型无线传感器网络节能路由协议的基础上，结合三峡库区的具体应用环境，提出了一种新型的适用于大规模无线传感器网络的自适应节能路由算法，取得了很好的应用效果。主要工作如下：（1）利用基于梯度的方法为大规模的无线传感器网络构建网络拓扑。（2）建立自适应节能路由算法的网络模型和数学模型，为数据包进行最优的路由选择，并且平衡网络的负载。（3）使用MATLAB，对大规模无线传感器网络的自适应节能路由算法进行仿真测试。在仿真实验中，制定了三种仿真方案：Ⅰ、源节点为相邻节点；Ⅱ、源节点为非相邻节点；Ⅲ、使网络中的传感器节点在50-250之间变化。第一个和第二个情形的仿真结果显示了该算法能有效地将网络负载平均分配于整个网络中，减少网络的整体能量开销，延长整体网络的寿命。第三个仿真结果表明了该算法在大规模传感器网络中的先进性，随着网络中节点的不断增多，网络规模的不断增大，该自适应节能路由算法的优越性就越明显。