含沙河流上修建水库后,上游大部分来沙被拦截在库区,不仅占用水库有效库容,影响水库效益的发挥,还会严重缩短水库的运行寿命。同时,泥沙在库区的大量淤积,也会导致出库水流含沙量大幅减少,使下游河道发生严重冲刷。本文主要从一维河网非恒定流水沙数学模型的建立与求解、水沙多目标调控模型的建立与求解以及模型的应用等三个方面,对三峡水库汛期水沙多目标调控问题进行研究。首先,考虑到河道中水流运动的非恒定性和支流的入汇情况,基于一维圣维南方程,悬移质不平衡输沙方程,河床变形方程以及汊点连接方程,建立一维河网非恒定流水沙数学模型,并采用三级算法与追赶法求解;然后,将水沙模型与水库调度模型相结合,运用多目标理论与方法,对水库调度中的各个目标进行分析,选择发电量最大、库区淤积量最小和下游河道冲刷量最小为目标,建立水沙多目标调控模型,并将离散微分动态规划算法和逐次优化算法相结合,对模型进行求解,且为了满足动态规划的“无后效性”原则,将“虚拟数据库”子模块嵌入到水沙多目标调控模型中,再采用基于组合权重的理想点法对求出的非劣方案进行评价;最后,将上述模型应用于三峡水库及其下游河道的泥沙冲淤计算中,结果表明,本文所建一维河网非恒定流水沙数学模型可以准确反映计算河段内的水流运动情况以及泥沙冲淤情况;所建水沙多目标调控模型能够得出发电量、库区淤积量和下游河道冲刷量之间的非劣关系,三者之间呈现正相关关系,发电量越大,库区淤积量越大,下游河道冲刷情况也就越严重,然后采用理想点法对非劣方案进行评价,得到能使水库均衡发挥效益的运行方案,从而为水库的长期合理运行提供决策上的参考。