水作为重要的地球资源,关系着国计民生。虽然水资源可通过全球水文循环得到源源不断地补充和更新,但近些年来经济和社会的发展导致水源需求量骤增,再加上对水资源的重视程度不足,导致水资源的更新速度远远满足不了人类的消耗速度。城市和工业的发展离不开水源,居民的生产生活也离不开水源,要解决水资源的供需矛盾,跨流域调水工程不失为一种好的解决方法。跨流域调水工程解决水资源问题的本质就是在空间上对水资源进行再分配,解决水资源在地理因素上的分配不均问题,避免水资源存在利用度过高或者过低的状况;调蓄水库可以在时间维度上对水资源进行重新分配,本质上就是根据时间变化调整库容,蓄丰补枯,杜绝丰水季大量弃水和枯水季严重缺水的极端现象。跨流域调水工程和调蓄水库的联合运用对于提高水资源的利用率,保障城市工业和生活用水具有积极的意义。本文以跨流域调出区和大伙房水库作为研究对象,选取两流域(1980-2011年)的天然来水资料,对跨流域调出区和大伙房水库流域分别进行了年内和年际的径流分析。通过建立Copula函数模型,分析了两者的径流丰枯遭遇规律。在此基础上,在满足大伙房水库下游供水保证率的前提下,建立大伙房水库引水量最小、水库时段累积蓄水量最大的优化调度模型进行大伙房水库的引水过程分析,达到优化引水、提高水资源利用率的目的。主要研究内容和成果如下:(1)应用数理统计法进行跨流域调出区与大伙房水库流域径流特性分析。结果表明:跨流域调出区多年平均径流量及各来水时期(汛期、春季、枯水期)的径流量均在大伙房水库流域之上,且年内分配较大伙房水库流域均匀,径流年际变化较大伙房水库稳定,因此跨流域调出区作为水源区为大伙房水库流域提供径流补偿在水量上是可行的。(2)采用Copula函数理论建立了跨流域调出区和大伙房水库的径流丰枯遭遇的数学模型,优选出了拟合度较高的Copula函数形式。运用Copula函数分析的径流遭遇概率可知:跨流域调出区与大伙房水库在全年、汛期、春季和枯水期的径流丰枯同步遭遇概率均在70%以上,给大伙房水库跨流域引水带来不利。但考虑跨流域调出区稳定和丰沛的径流量以及其出现枯水概率的局限性,跨流域调出区仍可为大伙房水库径流补偿提供引水条件和供水保障。(3)结合跨流域调出区和大伙房水库的径流丰枯遭遇规律,建立了以大伙房水库引水量最小、水库时段累积蓄水量最大的多目标模型。论文采用该模型对大伙房水库输水工程实施前(1980-2011年)和实施后(2012-2017年)多年长系列径流资料进行引水方案设计,通过对比大伙房水库现行的引水规则下的引水结果,来验证模型的有效性。通过长系列引水调节计算可知:在输水工程实施前,经过多目标模型优化后的引水过程,引水量和弃水量更小,水库时段蓄水量更大,大伙房水库下游用水地区发生缺水的风险也小。输水工程实施后,通过对比2012-2017年大伙房水库实际的引水过程,多目标模型计算结果:引水总量减少了20.2%,弃水总量下降了21.2%,月平均库容增长了3.1%。