以多级闸坝控制的汾河流域核心区生态修复及蓄水工程是北方地区沿河道开展生态治理的典范。梯级闸坝工程在考虑生态调度的同时又要防范汛期泥沙淤积和及时蓄水,其调度调控问题一直是生产难题,论文以问题为导向,在分析汾河核心区河段水资源、水生态、水环境条件的基础上,面向生态需水要求和汛期度汛安全,对闸坝系统开展了生态调度和防洪调度研究。针对汾河流域核心区修建的15座蓄水闸坝,在改善生态环境的同时,也要防止河段淤积与保证工程安全,通过多情景多方案以及开发调度系统,来不断提高水资源利用效率和闸坝调度控制水平。主要的研究内容如下:(1)开展了多级闸坝的生态调度研究。在调查分析汾河流域核心区水资源及生态环境问题的基础上,从闸坝生态调度内涵界定、调度原则及调度方式上,充分考虑了多级闸坝调度控制的复杂性,以蓄水工程与湿地需水量最大为目标函数,建立了河段核心区闸控生态调度模型;在满足生态需水的基础上,通过约束法进行模型求解,获得了多情景下的生态调度方案,为闸控核心区生态调度蓄水提供应用指导。(2)开展了汛期闸坝安全调度研究。基于河道洪水演进的基本方程,对洪水演进模型进行简化分析研究,并将河道洪水演进计算与闸坝调洪计算相结合,对5%和20%频率的典型洪水进行了调控计算,得到了闸坝在不同洪水下的泄洪过程,并验证了闸坝在汛期调度中的安全保障及防止泥沙淤积的作用。(3)汾河流域中游核心区调度系统的开发实现及应用。基于大量的前期工作,利用java语言对调度方法和模型进行开发,借助组件技术和综合集成可视化平台,开发实现了汾河流域中游核心区调度管理仿真系统。在系统的集成应用中,把多情景方案对接为调度主题,根据调度需求,结合闸控区调度工作实际和闸坝调控信息,通过闸坝调度系统的可视化概化拓扑图,集成实现闸控的调度控制和相关业务应用,检验了研究系统的可行性。