随着社会经济快速增长和生活水平的提高,越来越多的水利设施被人类修建用来对流域中所蕴含的水能资源进行开发利用,但随着人们对保护流域水资源可持续发展这方面意识的提升,人们逐渐意识到流域内水利工程的建设运行在满足人类生活需求的同时对流域内的生态系统势必会带来一定的影响,所以为解决流域因水利工程建设所导致的生态环境问题,达到流域水资源可持续发展和河流健康的目的。本文以乌江流域为研究对象,对乌江水文情势演变规律、突变和改变度进行研究并对其进行归因性分析,对乌江水文发生变异后对鱼类产卵所造成的影响进行了研究,采用水文学方法来对乌江生态流量进行了计算确定断面生态需水量,构建乌江梯级水库生态优化调度模型,同时根据所计算各断面下游生态流量约束来对其进行求解,得到各断面的调度结果,以达到满足各断面下游生态流量约束的目的,对于保护乌江河流生态健康和乌江流域水资源可持续发展具有重要意义。具体研究内容如下:（1）根据选取的武隆站径流量与输沙量逐日数据对其水文演变的特征进行了研究,发现乌江水沙均呈现出下降趋势,径流量下降趋势不显著,输沙量下降趋势显著,径流量在1994年发生突变,输沙量在1975年和1992年发生突变。通过河流影响分子法乌江水文演变在突变发生前后的改变度变化进行了研究,发现径流量自突变年份后发生了轻度改变,输沙量的改变度随着时间的增长变化越来越剧烈,同时通过累积量斜率变化法对导致乌江水文演变所发生的改变进行了归因性分析,发现乌江流域内的人类活动是导致水文情势发生变化的主导因素。（2）通过构建逐步回归模型对于影响乌江产漂流性卵鱼类产卵量的水文指标进行识别,发现径流量水文影响指标主要为一日最大、三十日最大、高脉冲历时、流量逆转次数四个指标,输沙量水文影响指标主要为九十日最小值、输沙量年最大值出现时间、低脉冲次数、输沙量逆转次数四个指标,在经过实测值与计算值之间的拟合分析后发现这输沙量和径流量四个主要水文影响指标均通过了0.01的显著性检验。同时采用改进的年内展布法和变化范围法（RVA）来分别对乌江洪家渡-乌江渡-构皮滩生态流量进行计算,来确定各断面生态径流过程,通过Tennant法来对所得到的生态流量计算结果进行合理性评价,结果表明其均能满足乌江生态流量要求。（3）建立乌江梯级水库生态优化调度模型,通过采用粒子群算法来对所建立的生态优化调度模型进行求解,以武隆站为典型水平年来确定乌江流域丰、平、枯3个典型水平年份,并对利用所构建的模型对其进行模拟求解,计算结果表明三座水库下泄流量在丰水年和平水年在满足断面下游适宜生态流量和最小生态流量要求的同时,发电量较往年平均值均有所提高。当在枯水年时由于上游来水较为匮乏,导致三座水库下泄流量在个别月份仅能满足最小生态流量要求,但是其发电量较往年平均值也有所提升。研究结果可以为乌江梯级水库生态优化调度研究提供参考。