我国水资源供需矛盾日益突出，水资源管理需求向发电、供水、环境、农业灌溉等多目标综合利用、协调最优发展，而水库是实现多目标间相互协调的最重要调控工程，科学合理的水库优化调度对于充分利用水库调蓄能力、有计划地对天然径流进行蓄泄以最大程度地满足各用户目标需求十分关键。随着调度目标数量的增多，水库多目标合理优化难度加大，如何高效求解、如何合理优选决策及如何进一步提升多目标优化效益这三个问题变得愈发突出。考虑到水库调度的多个目标受国家政策、供水优先权的影响有一定偏好，合理利用该偏好信息可以为高效求解提供引导;水库多个目标间存在竞争，对该竞争信息进行量化权衡有助于掌握用户的用水竞争规律以合理决策;而精度更高、预见期更长的预报信息在水库多目标调度中的合理利用有助于及早掌握未来入流丰枯情况以修正决策，提升调度效益。基于上述问题和相应分析，本文选取尼尔基水库为研究实例，结合水库调度中多目标间存在的偏好信息、竞争信息及精度日益提升的预报信息这三方面的信息，分别从优化求解算法、优选决策方法及预报信息在水库调度中的修正利用方法三个角度开展了考虑多元信息的水库多目标调度研究。本文主要研究内容与成果如下:
　　(1)介绍了尼尔基水库基本概况及构建了通用的水库多目标调度模型。首先介绍了尼尔基水库概况、来水需水资料及兴利调度要求等基本情况。然后确立了用于指导水库调度运行的调度图基本形式，并构建了用于求解调度图的多目标调度模型，为论文后续研究提供模型基础。
　　(2)提出了基于偏好信息的水库多目标优化求解方法。首先分别利用改进拥挤度及r支配、g支配三种基于参考点的偏好策略改进了常规算法NSGA-Ⅱ;其次，分析出尼尔基水库不同目标偏好、设置相应参考点;最后，针对不同参考点，分别用三种改进后的算法求解得到Pareto解集，在相同目标函数计算次数下，从偏好区域内解集的收敛性、多样性、与参考点的靠近度及偏好区域内有效解个数等多角度与常规优化解集进行对比，探究三种算法是否能提高期望区域有效解的搜索效率和质量。结果表明采用改进拥挤度和r支配两种策略的改进算法获取的偏好区域内解集的收敛性、多样性优于常规算法，有效解个数可增加3倍以上，与参考点的靠近度可提高42.8％，而应用g支配的改进算法则难以保证解集收敛性。
　　(3)提出了多目标竞争程度量化指标，并给定相应的多目标决策方法。首先，基于优化求解所得的多维Pareto解集，利用非支配排序获取两两目标的二维Pareto前沿，根据二维Pareto前沿、多维Pareto解集与两两目标竞争强弱程度的对应规律，归纳总结出能够量化两目标竞争程度的指标CEI，并据此定义量化单个目标与其他所有目标的竞争强弱的总体竞争量化指标值TCEI;其次，根据每个目标的TCEI值确定各目标权重用于多目标决策;最后，将指标和相应决策方法用于尼尔基水库用水从低到高四种用水情景下的竞争关系量化及合理决策方案优选中。结果显示所提指标既能实现多目标间竞争程度的量化，又能表征用水变化条件下竞争变化情况，相应决策方法可识别出在竞争度最高目标上表现较优的解作为推荐方案。
　　(4)提出了一种考虑多时序过程因子的中期径流预报方法。首先，评估了提供降雨因子的降雨产品适用性和降雨预报产品的精度;其次，基于BP神经网络从前期降雨因子、前期径流因子和未来降雨因子中筛选出了反映过程差异的多时序因子和非过程影响的独立因子，将因子组合预报未来第一旬径流，并与相关系数最大因子组合下的预报结果对比评估;最后，结合流域实际情况和第一句径流预报因子，确定未来第二旬径流预报因子并进行预报和评估。结果表明细化考虑了多时序过程因子的预报方法，其未来第一旬径流预报精度更高，预报效果有所改善，而未来第二旬径流预报值精度满足甲级预报标准，与未来第一旬径流预报结果一样均可发布使用。
　　(5)揭示了旬径流预报不确定性对水库调度的影响机制，并据此提出了预报信息的修正应用方法。首先，考虑到预报误差对水库调度效益的影响受调蓄能力、用水目标等不同而有所差异，探究两旬径流预报误差分别对水库优化调度结果的影响;其次，基于两旬径流误差影响分析及两旬径流预报精度评估结果，提出在水库优化调度中利用修正系数来修正使用两旬径流预报信息的方法。最后，将修正应用预报信息的水库优化调度结果与未考虑预报信息、未修正应用预报信息的水库优化调度等方法对比，验证其有效性。结果显示修正利用两旬径流预报的水库多目标优化调度Pareto解集明显更优，在相同发电量时，缺水总量较常规优化最大可减少72×106m3，在相同缺水总量下，发电量最大可提高12×106kWh，有效提高了调度效益。
　　最后对全文结论和创新点进行总结和凝练，并对有待进一步研究的问题进行了展望。