水资源为人类赖以生存的自然资源之一,我国水资源具有水资源量不足、水资源时空分布极为不均等特点,为实现水资源的高效利用与兴利除害目标,建国以来,我国修建了大量水利工程,极大缓解了日益增长的水资源需求问题,有效降低了洪水等水害危机,与此同时,所引起的生态问题也逐渐显著。基于此,本文以石头河水库为例,建立水库生态调度模型,研究水库生态调度问题,主要研究内容为:（1）分析了石头河水库入库断面—鹦鸽站径流特征:年内特征、年际变化、代际分布,结果表明:鹦鸽站年径流年内均匀度存在减少趋势,说明径流年内分配越均匀了。结合来流减少原因分析可知,年内分配均匀度提高是由于非枯水期降雨补给减少,并不是枯水期来流增加而引起的,属于均匀减少趋势。研究了基于年内分配均匀度的鹦鸽站年径流趋势:以基尼系数（GI）为基础,采用水文变异诊断系统对GI系列进行检验,结果表明,鹦鸽站GI系列均值在1989年发生弱变异,为显著下降趋势。采用逐月最小生态流量法、基于概率密度的生态流量法、基流比例法计算不同类型生态流量,并开展生态流量保证程度分析与生态流量评价。分析不同类型生态流量可知:基于概率密度的生态流量和典型年生态流量整体满足低线生态流量要求;平水年生态流量与水库实际下泄流量较为接近,特枯水年枯水期生态流量略低于低线流量;典型年生态流量考虑来水变化,能减轻不同来水条件下的供水与生态整体损失情况。（2）建立生态流量约束型水库优化调度模型:以供水效益最大为目标,水量平衡、水位、引水渠道最大过流能力、用水户需水、生态流量等为约束条件,遗传算法为求解方法。依据不同生态流量层次构建调度策略,求得不同策略下水库供水效益。生态流量约束型水库优化调度结果表明:特枯水年供水效益最小,供水保证率最低;枯水年供水效益总体最大,但供水保证率低于平水年;平水年供水保证率在99%以上。分析不同典型年各生态约束下的生态用水保证率可知,平水年生态保证率为100%,枯水年生态保证率不低于88%,特枯水年生态保证率在45%～75%之间,整体在较低水平。针对水库供水效益与生态用水量间的关系展开相关研究（基于枯水年月流量分配比例）。结果表明生态用水超过0.5亿m~3左右时,供水效益近似呈线性减少趋势;生态用水超过0.6亿m~3左右时,生态保证率近似呈线性减少趋势。生态用水为1.6亿m~3左右时,生态保证率只能达到50%左右,此时供水保证率为70%左右,城市供水保证率小于其设计保证率,受到较大影响。（3）以供水效益最大、生态AAPFD值最小为目标,构建水库生态调度模型,NSGA-II算法为求解方法。构建了评价指标体系分析调度性能,由评价指标值可知,平水年水库供水可靠性和可恢复性最高、生态不足风险率、生态供水可靠性、生态供水可恢复性最高,枯水年次之,特枯水年最低;根据调度性能评价指标体系优选出偏好方案,对比分析最大供水效益、最大生态效益和偏好方案。最后将生态约束型和目标型调度模型优化调度效果对比,分别从经济效益、生态效益方面进行比较,结果表明,偏好方案下的供水效益整体最小、生态AAPFD值整体最小,由此可见“此消彼长,互相竞争”关系,最后,可根据实际需求从约束性和目标方案集中,确定典型年所需优化方案。