本论文从维持河流健康的角度出发,以研究梯级水库调节库容合理规模为切入点,以黄河为例,在分析了黄河干流径流演变规律和预测不同水平年需水的基础上,对黄河干流不同水平年的调节库容规模进行了计算和调控。主要取得的研究成果如下：(1)根据极限和优化原理,提出了梯级水库调节库容合理规模的内涵,对库容规模求解过程中的节点划分、库容拆分与补偿、需水与库容关系、发电与供水的耦合等问题进行了分析和论述。(2)通过Mann-Kendal趋势检验法、年径流量的变差系数及径流年内分配不均匀系数等方法对黄河干流四个代表测站的径流要素和洪水要素进行了分析统计,研究表明,黄河干流径流量整体呈现稳定的递减趋势。(3)基于社会经济发展的长期态势和生态环境建设的需求,结合黄河流域实际情况,应用指标分析法预测黄河干流在2020、2030、2050水平年下的需水量,分别为：576.41亿m3、601.36亿m3、638.27亿m3,呈稳定增长趋势。(4)在满足水资源综合利用的前提下,以缺水率最小为目标,建立了梯级水库调节库容合理规模模型,对黄河干流不同水平年所需的调节库容进行了计算,计算结果表明,在没有实行任何调控措施的条件下,黄河干流现有调节库容规模可以满足2020、2030水平年的要求。经过调控后,黄河干流所需调节库容明显减小,尤其是实施南水北调工程之后,现有的梯级水库调节库容,通过联合调节可以满足不同水平年黄河流域水资源综合利用的要求。