近年来，黄河上游梯级水电站水库发电、防凌、综合用水之间的矛盾愈加突出，梯级水电调度的多目标、多约束特征愈加明显，原有的龙羊峡、刘家峡水库径流常规联合调度设计方案已不能满足新时期黄河上游梯级水电调度安全经济运行的需要。本文在保证防凌及防洪安全以及满足综合利用要求的前提下，重点研究了考虑防凌约束的黄河上游梯级水库优化调度规律，提出了黄河上游梯级水电站防凌调度方式，建立并求解了防凌优化调度模型，绘制了黄河上游梯级水库调度图，制订了黄河上游梯级水库联合调度运行规则。主要成果如下:　　(1)对宁蒙河段1951～2010年凌情及凌灾情况统计分析得出，龙羊峡建库后较建库前冰坝发生次数大幅减少，冰塞发生次数略有增加，建库之后成灾频率大幅减少。由于冰坝是宁蒙河段凌灾主要表现形式，龙、刘水库的运用大大改善了凌情、缓解了凌灾。　　(2)建立了考虑防凌约束成果的黄河上游梯级水库优化调度模型，并提出了加速遗传算法求解该模型。采用1956年7月～2010年6月长系列径流资料进行计算，梯级水库中长期优化结果如下:梯级年发电量为354.04亿kW·h，梯级出力保证率为93％，兰州断面供水保证率为88％。对比分析了各电站实际运行结果，验证了该优化模型计算结果的合理性和可靠性。　　(3)提出了基于初始化调度图绘制梯级水库调度图的方法，详细阐述了该调度图优化方法的基本原理以及具体步骤。并应用该方法，绘制了新的黄河上游梯级水库优化调度图，分析了该调度图的特点，并与原调度图进行了对比，分析了优化调度图的调度线发生变化的原因。　　(4)从黄河上游梯级水库的综合利用控制方式、蓄放水次序、余水利用原则以及基本运行方式四个方面总结修订了黄河上游梯级水库联合调度规则。　　综上所述，本研究对于缓解水库发电、防凌、综合用水之间的矛盾，提高黄河流域水资源利用效率，指导黄河上游梯级水电站群联合运行具有重要意义和应用价值。