内河运输因其成本低、运量大、高效节能的特点在我国综合运输体系中具有重要地位，随着我国生态文明建设战略的不断深入，运输需求与生态保护需求日益提升。为了满足不断提升的水运需求及内河船舶大型化的要求，需要提升航道尺度来保证内河航道运输能力和内河航运低成本竞争优势。然而河流本身还具有发电、景观、供水、防洪和生态保护等多种功能，因此在航道建设过程中，探究如何兼顾多目标协同发展成为了当前航道建设研究的重要问题。在此背景下，理论界与实务界迫切需要一个多目标协同下的航道承载力理论体系与评价模型作为评价航道承载力水平及界定航道最大开发尺度的理论基础。基于此，本文以2016年国家重点研发计划项目为依托，以航道承载力为主要研究对象，对其定义、内涵、影响因素和评价模型等方面展开了深入研究，主要研究工作如下：
　　首先，本文首次界定了航道承载力的定义与内涵。航道承载力是指航道基于自然禀赋，在一定社会经济与技术条件下，响应生态、航运、防洪、用水等多目标协同需求下能够开发的最大航道尺度。同时，航道承载力具有五种特征，分别为阶段性、有限性、可增长性、协同性、互适性。其主体为航道资源，客体为“生态——经济与航运——河流多功能利用”的协同目标，代表极限性的特征指标为“最大航道尺度”。
　　其次，本文构建了以航道资源供需(供给层、需求层)为骨架，开发能力(开发层)为提升手段的“供给层——需求层——开发层”影响因素体系。其中供给层主要体现航道尺度受到河道水位、径流量、流速、水沙、河势等自然特征因素影响；需求层从航道承载力的客体出发，以生态、经济与航运、河流多功能利用为三个子因素层，包含12个重要的需求层影响因素；开发层是指与提升航道物理尺度(硬实力)相关的影响因素和与提升服务水平(软实力)相关的影响因素。
　　随后，本文研究了多目标协同下航道承载力系统中影响因素互适机理，包括互适性内涵、规律、互适过程与互适机制，提出了航道承载力影响因素互适阶段的判定方法。航道承载力影响因素互适性内涵是指内部系统层因素的协同性受到外部因素的影响调控作用下，其资源分配、多目标、供需和约束等方面相互适应达到一种最优策略。航道承载力互适规律表现为一个不断重复的非线性螺旋式、同时具有波浪式上升的过程，不断推动航道承载力系统中众多影响因素从低阶非合作博弈的协同状态向更高级协同互适的状态波浪式转变。航道承载力系统的影响因素互适协同过程是一个复杂长期的博弈过程，并且不同阶段呈现的影响因素的互适协同度、特征条件、冲突内容和矛盾程度各不相同。
　　再次，本文建立了航道承载力评价指标体系和模型。基于多目标下航道承载力影响因素互适机理，提出了航道承载力评价指标体系，并针对每一指标的计算方法、数据来源和评价指标范围进行科学解析；确定了航道承载力评价指标权重的计算方法(层次分析法与熵值法组合定权)，提出航道承载力单指标与综合指标评价模型，同时提出了航道承载力五级判别标准：完全可承载(5分)、可承载(4分)、临界可承载(3分)、不可承载(2分)和完全不可承载(1分)。
　　最后，本文论述了航道承载力的可提升潜力机制及极限理论结构，设计了多目标协同下航道承载力——最大航道尺度的计算方法。本文在航道承载力“极限”理论结构基础上，将极限航道承载力的计算模型设计为四个单一模块(自然禀赋、经济与航运、河流多功能利用及生态导向模块)及一个多目标协同模块。该模型以研究航段内的各子模块的承载力评价值与各子模块下航道尺度计算结果为基础，运用“AHP法——熵值法——改良变异系数法”对各子模块计算结果进行协同定权，最终得到多目标协同下最大航道尺度。为确保模型可行性，本文应用AE航道作为算例对以上评价模型与计算方法的合理性及可操作性进行了验证。
　　本文的研究成果具有重要的理论及现实意义。在理论上，本文首次将生态、河流多功能利用等因素与经济因素并列作为影响航道承载力的需求因素，明确了航道承载力的定义、影响因素及其互适机理，通过构建多目标协同下的航道承载力评价模型与计算方法衡量航道承载力水平及计算最大航道尺度，填补了航道承载力相关研究领域的不足。同时，通过明确航道承载力系统协同互适的机制，为今后航道承载力的测度及多目标协同下最大航道尺度的计算方法提供了理论依据。在实践上，本文首次提出了具有普适性的量化指标以直观评价航道承载力的现状水平。该评价结果是多目标协同下最大航道尺度计算方法的综合协同计算模块的定权策略的基础。这一方法可以有效测度航道建设中的最大航道尺度，缓解当前航道建设与经济、生态和河流多功能利用发展中的矛盾，并为今后实际航段的最大航道尺度设计提供决策支撑。