以全球变暖为主要特征的气候变化对自然系统和人类社会造成的影响日益显著。气候变化改变了传统水文循环过程,引起了水资源时空分配格局的重新调整,加剧了水资源供需矛盾,使得水资源管理者面临着严峻的挑战。水库作为实现水资源时空调蓄的重要工程措施,是应对气候变化不利影响的有力工具。然而,在气候变化条件下,基于水文序列一致性假定的传统水库调度方式往往表现不佳。因此,气候变化背景下的水库调控是亟待解决的科技问题。论文从提出了一套完整的应对气候变化影响的水库适应性调度研究方法,系统地解答了“何时进行水库适应性调度”与“如何开展水库适应性调度”两大难题,以保障水资源在未来不确定的气候变化环境下能够安全高效利用。论文的主要工作与研究成果如下:（1）针对水库适应性调度规则的启用时间问题,提出了气候变化影响下水库调度规则的失效预警分析方法。以“水库历史调度规则在未来气候变化环境下的经济效益表现不再能满足管理者要求”为出发点,构建失效预警分析模型,该模型包含“考虑径流影响下的水库调度年效益的概率分布函数估计”、“根据可接受风险水平的预警阈值的确定”、“借助概率变点分析技术的历史调度规则的失效预警时间的识别”三个模块。以溪洛渡—向家坝—三峡梯级水库为研究对象,利用1956-2011年的历史实测资料,提取梯级水库的历史调度规则,根据提出的分析框架,识别该历史调度规则在四种未来气候变化情景下的失效预警时间。研究结果表明:在四种未来气候变化情景下,新旧水库调度规则的变更时间点均位于历史时期结束（2012年起）的至少10年以后。（2）针对耦合多种GCM来制定水库适应性调度规则的问题,分析了多种GCM的合理耦合方式。根据两种权重分配方式——等权重方法和基于可靠性综合平均系数的不等权重方法,针对水库调度模型和水文模型两个情景耦合位置,利用参数化-模拟-优化方法提取出四种水库适应性调度规则。通过锦屏一级水库的实例研究,结果表明:在耦合多种GCM来制定水库适应性调度规则时,等权重分配方式更适用于耦合多情景的水文气象条件,而基于可靠性综合平均系数的不等权重分配方式更适用于耦合多情景的水库优化调度目标函数。（3）为了实现水库由历史环境向未来气候变化环境的平稳过渡,构建了兼顾历史—未来的水库调度规则。基于效益考核,构建了稳健性指标,考虑了历史实测信息的可靠性和未来预测信息的不可忽视性,以历史和未来两种环境下的多情景平均效益与多情景平均稳健性指标为目标函数,构建了水库优化调度模型,利用参数化-模拟-优化方法提取了兼顾历史—未来的水库调度规则。通过东武仕水库的实例研究,结果表明:兼顾历史—未来的水库调度规则不仅能够权衡历史和未来的效益,还能够在历史和未来两种环境下均取得较高的效益稳健性;同时,也提升了灌溉农田应对不利气候变化的能力。（4）针对未来气候变化环境下的水库多目标适应性调控问题,建立了考虑水库调度方案长远应用能力的多目标决策模型。该模型包括“以历史效益为优的多目标优化调度模型的建立”、“以未来可用的评价指标矩阵的确定”、“基于可视化分析技术和结构方程模型对目标相互关系的定性分析与定量计算”、“依据空间坐标系思想的多目标决策方程的构建”四个模块。通过三峡水库的实例研究,结果表明:与基于模糊优选模型的两种方案相比,由于提出的多目标决策模型考虑了调度方案的长远应用价值、以及目标相互关系对决策结果的影响,故在历史和未来两种环境下,提出的模型不仅能够保持相近的生态效益,还可以获得更高的发电与蓄水效益;并且,提出的模型对未来气候变化的适应能力也更强。