水电能源具有清洁低碳、技术成熟、启停灵活等特点,能够满足电力系统调峰、调频需求,保障电网安全稳定运行。在“双碳”目标的背景下,发展水电能源对促进我国经济绿色高质量发展具有重要意义。传统水库群多目标优化调度缺乏对实际调度过程及调度需求的精细化描述。虽然耦合水动力学模拟的水库群多目标优化调度模型能够实现调度目标的精确量化,但求解水动力学模型时间成本过高,使得多目标优化调度模型难以与水动力学模型直接嵌套。使用代理模型近似替代高耗时水动力学模型能够在实现精细化描述的同时提高模型求解效率,是解决上述问题的一种有效途径。本文围绕水库群多目标调度精细化建模与高效求解的关键科学问题,从金沙江下游-三峡梯级调度实际出发,结合水动力学、模糊逻辑推理系统和代理模型理论,研究了面向生态和航运的目标量化及精细化计算方法,建立了耦合代理模型的水库群多目标精细化调度模型并通过多目标进化算法求解,得到了金沙江下游-三峡梯级优化调度方案排序供调度决策者参考。本文的主要工作和创新之处有以下几点:（1）针对传统水库调度生态和航运目标量化不够精细的问题,研究并改进了水库群生态和航运调度目标量化及精细化计算方法。本文首先通过构建二维水动力学模型,模拟了影响生态目标和航运目标的水动力学要素时空分布,进而运用基于Pearson相关性分析的改进模糊逻辑推理,计算各水力学要素与航运、生态调度目标间的复杂非线性映射关系,实现了关键河段生态目标和航运目标量化及精细化计算,为水库群多目标精细化建模奠定基础。（2）针对高耗时水动力学模型难以与优化调度模型嵌套求解的难题,建立了基于水动力学模拟的Kriging代理模型,实现了代理模型与流域水库群多目标优化调度模型的耦合。实验结果表明,代理模型的近似模拟误差不超过1.5%,能够较为精确地替代原有高耗时水动力学模型,满足流域水库群多目标精细化调度要求。（3）基于提出的生态、航运目标量化方法,以金沙江下游-三峡梯级为研究对象,建立耦合代理模型的水库群多目标精细化调度模型,通过NSGA-II算法求解,获得Pareto非劣方案集。在对比分析各优化方案的基础上,探究了生态目标、航运目标和发电目标间的影响关系,并通过投影追踪法得到最优调度方案。研究工作可为促进流域水资源综合利用提供参考。