长距离调水工程对经济、社会、生态环境的影响巨大，需要研究解决的问题众多。南水北调东线工程2013年通水，中线工程2014年汛后通水，开展深层次的水力调配和工程运行调度研究，对充分发挥工程效益非常必要。本文开展的具体研究工作包括如下几个方面。（1）借鉴既有成功经验和方法，建立了调蓄水库三维水力调配模型和水质模型。通过南四湖实测资料，对模型水力、水质进行了验证，结果表明，模型精度能够满足模拟分析需要。（2）对南水北调典型调蓄工程南四湖、北大港水库、王庆坨水库的水力调配问题进行了比较研究，结果表明有天然河道汇入的南四湖最为复杂。影响调蓄工程水量水质的主要因素是进出湖（库）水体水质特性及纳污能力、水力特性及流场分布、水体（包含水量和水质）更新周期等。通过改善调蓄工程的水力调配，可以解决好水量和水质问题。（3）保证调蓄工程水量和水质，对南四湖可以通过深化东线治污、改善水力特性、加快水体更新速度等措施来解决；对北大港水库可运用主辅库联合调度的方式来解决；对王庆坨水库，只要加强对水库水质的观测，及时换水，可有效规避水质问题。（4）建立河流生态环境状况评估指标体系和河流生态环境状况评估模型，可为开展河流生态修复工程提供技术支持，也可为评价南水北调工程渠道（河道）、湖泊（水库）以及相应的生态修复提供借鉴。