澜沧江-湄公河是亚洲最大的国际河流,流域物种丰富,其水文情势对流域生态环境与沿岸人民的安居乐业至关重要。同时,流域海拔落差大,水能资源丰富。然而,大规模的水电开发正使澜沧江-湄公河的水文情势（径流、营养盐）发生改变,在一定程度上可能影响沿岸各国的农业生产与生态安全。随着澜沧江干流小湾、糯扎渡等水电站的相继建成,与澜沧江梯级水电开发相关的生态环境问题与水资源争端问题引发了国际社会的广泛关注。在中央“一带一路”建设背景下,我国与下游湄公河国家的合作往来越来越密切。亟需厘清供水、发电、环境三者间的关联关系,澄清澜沧江梯级水库群建设与调控对下游湄公河的综合跨境影响,为我国涉湄公河跨境博弈、国际河流合作谈判等提供科学依据。本文以澜沧江-湄公河为研究对象,围绕澜沧江-湄公河水电开发的生态环境问题与水资源冲突,开展供水-发电-环境耦合系统模拟优化模型构建、澜沧江流域发电-环境互馈关系研究、澜沧江-湄公河跨境供水-发电-环境互馈关系研究及变化条件下的供水-发电-环境互馈关系分析等四方面研究。主要结论如下:（1）针对复杂系统建模中模型的研发成本与问题针对性难以兼顾的问题,提出了供水-发电-环境耦合系统模拟优化模型建模方法。首先,根据澜沧江-湄公河流域管理需求,确定供水、发电、环境各子系统的系统边界;之后,结合流域可获取资料,利用相关领域发展较成熟的模型方法开展各子系统模拟模型构建;接着,系统梳理各模型之间的输入输出关系,提出多模型耦合框架,阐述多模型的耦合思路与耦合模型求解流程;最后,提出耦合模型结果分析与合理性检验的基本思路。本文所建模型将总磷物质循环纳入流域供水-发电-环境耦合系统,突破了原先研究因缺乏水体营养盐输移过程描述而难以揭示径流调控中营养盐与供水、发电变量间联动关系的研究局限,上述建模方法与分析思路可为类似流域的互馈关系分析提供参考。（2）将梯级水库群发电优化调度模型与总磷质量平衡模型相结合,建立最大化梯级水库群的总发电量、保证出力、澜沧江出口排磷量的多目标优化调度模型,采用ε-NSGAII算法求解上述模型,通过一系列数值实验,揭示了澜沧江梯级水库群调度对出口排磷量的影响。结果表明:澜沧江梯级水库群的建设运行虽在一定程度上影响了流域总磷的纵向输送,但由于澜沧江对澜沧江-湄公河全流域总磷负荷的贡献较小（约为5.8%）,下湄公河总磷通量受澜沧江梯级水库群总磷拦截作用的影响不大。仅考虑水库常规发电优化目标（如发电量、保证出力）的调度规则对澜沧江流域出口排磷量的调节空间有限（变化幅度＜10%）。在常规发电调度方案下,出口排磷量随小湾和糯扎渡水库汛限水位对应库容值减小而增大,随小湾和糯扎渡水库兴利水位对应库容值减小而减小,并对汛期库容约束变化更敏感。与常规发电调度方案相比,加入排磷量最大目标的多目标优化调度模型可显著提升出口排磷量（增幅约为22%）。排磷量目标与总发电量、保证出力目标均存在竞争关系,但排磷量目标与保证出力目标间的竞争关系更激烈。（3）将水库水体总磷质量平衡模型和下游国家农业供水模型嵌套到梯级水库群发电优化调度模型中,建立最大化澜沧江梯级水库群的总发电量、保证出力、出境断面径流满意度、排磷量与下游农业供水满足度的供水-发电-环境耦合系统模拟优化模型,揭示流域供水-发电-环境互馈关系。结果表明:与天然条件相比,澜沧江梯级水库群调度有利于缓解下游国家农业供水短缺,可将下游供水满足度由天然条件下的71.4%提升至73.5%-85.4%,但大幅提升下游农业供水满足度会显著改变电站出力过程,影响梯级电站的发电效益,并可能降低干旱年份电网运行的可靠性。下游供水满足度与排磷量、径流满意度间的竞争关系是由生态环境保护和下游农业供水本身的需水过程差异决定的,而非澜沧江梯级水库群发电调度引起的。径流满意度和排磷量之间具有先协同后竞争的关系,且竞争关系较弱。与中国水库发电调度相比,考虑下游湄公河国家农业用水的补水调度对生态环境的影响更大。（4）依托最大化澜沧江梯级水库群总发电量、保证出力、出境断面径流满意度与下游农业供水满足度的供水-发电-环境耦合系统模拟优化模型,结合澜沧江-湄公河流域SWAT模型在气候变化情景下的表现,利用情景分析法,外推变化条件（气候变化、水电开发）下供水-发电-环境互馈关系的演进规律。结果表明:受降雨和温度增加影响,流域未来年平均径流增加,且中、远期径流增幅比近期更显著。受此影响,气候变化情景下,澜沧江梯级水库群总发电量显著增加,保证出力及农业供水满足度小幅增加,但径流满意度上、下限均略微减小,供水-发电、发电-环境、供水-环境3组目标间的竞争关系减弱。与两库五级开发方案相比,两库十级开发方案下梯级水库群总发电量、保证出力以及下游农业供水满足度明显增大,而径流满意度下限略微减小,供水-发电目标、发电-环境目标间的竞争关系减弱,但供水与环境目标间的竞争关系保持不变。通过上述几方面研究,本文澄清了澜沧江水电开发对下湄公河总磷通量与农业可供水量的影响,判识了澜沧江-湄公河流域供水-发电-环境耦合系统协调发展的制约因素,具体如下:（1）澜沧江干流梯级水库群的发电目标与排磷量目标间存在竞争关系,水电站的建设运行虽在一定程度上影响了流域总磷的纵向输送,但由于澜沧江对澜沧江-湄公河全流域总磷负荷的贡献较小（约为5.8%）,下湄公河总磷通量受澜沧江梯级水库群总磷拦截作用的影响不大;（2）与天然条件相比,澜沧江梯级水库群调度有利于缓解下游国家的农业供水短缺,可将下游供水满足度由天然条件下的71.4%提升至73.5%-85.4%,但大幅提升下游农业供水满足度会显著改变电站出力过程,影响梯级电站发电效益,并可能降低干旱年份电网运行的可靠性;（3）下游农业供水目标与两个环境目标（排磷量、径流满意度）呈竞争关系,并且中国水库发电调度对生态环境的影响小于考虑下游湄公河国家农业用水的补水调度对生态环境的影响。有外媒宣称澜沧江梯级水库群对营养盐及河流水量的截留作用不利于下湄公河营养盐通量维持与下游国家的水资源利用,本文结论说明上述观点是没有科学依据的。本文相关结论也为我国同下游国家开展常态化水资源合作、应急补水时期的补偿机制协商等提供了参考。