人民胜利渠灌区是新中国成立后在黄河下游兴建的第一个大型引黄灌溉工程。随着经济社会的发展，人类活动对灌区的影响更为频繁，区域水循环发生了显著变化，水资源供需关系日趋紧张。全球气候变暖也进一步加剧了农用水资源的不稳定性与供需矛盾。因此，探讨灌区水资源形成转化规律，研究气候变化下水资源配置问题，对于灌区水资源高效利用和灌排系统管理具有十分重要的意义。论文以人民胜利渠灌区为研究对象，采用模拟与优化相结合的方法，对灌区多水源循环转化和优化配置进行了研究。论文的主要研究成果与结论如下:　　(1)从灌区系统（取水系统—输水系统—配水系统—排水系统）角度，构建了灌区多水源循环转化模型，揭示了灌区多水源循环转化关系特征。在分析灌区系统水循环转化机制的基础上，从整个灌区系统的角度，构建灌区多水源循环转化模型是可行的，能够定量描述各水循环要素间的转化关系，具有较好地模拟精度。将灌区各系统多水源转化过程中的蒸散量和渗漏量作为水资源转化量。2001-2010年灌区取水系统、输水系统、配水系统和排水系统多年平均水资源转化量分别为985万m3、17578万m3、88916万m3和1281万m3;地表水、土壤水和地下水等均存在负向补给趋势，减少了当地水资源可利用量。论文研究为系统认识灌区大气水、地表水、土壤水和地下水间的转化关系提供了一条新的途径。　　(2)提出了气候变化对需水影响评估技术方法，评估了未来气候变化对灌区需水的影响。RCP4.5情景下多气候模式集合评估结果表明，未来气候变化将导致灌区各部门用水需求的增加。与不考虑气候变化影响的常规需水预测结果相比，气候变化情景下作物生育期内的灌溉需水量将发生较大变化，且将显著增加枯水年(P=75％)下夏玉米和春播棉的灌溉需水量;生活和工业需水也有不同程度的增加。这表明气候变化将对灌区需水产生重要影响，区域供需矛盾可能进一步加剧，应当在区域水资源需求管理中充分考虑气候变化的可能影响。　　(3)基于大系统分解—协调理论，构建了具有四层结构的灌区多水源优化配置模型，提出了考虑气候变化影响的灌区多水源优化配置方案。针对灌区供水来源多，多功能用水的实际情况，构建了以全灌区净经济效益最大为目标函数，通过供水量相联系的由非充分灌溉条件下的单一作物优化灌溉模型、多种作物间优化配水模型、多水源多用水部门间水量优化配置模型和各子区间水量优化配置模型组成的具有四层结构的灌区多水源优化配置模型。该模型能够实现多水源在灌区—分区—用水部门—作物中的优化分配;并且分层次优化求解，简化了复杂系统的优化计算。研究表明，2030水平年平水年(P=50％)下灌区供水基本能够满足生活、工业、生态环境需水要求，但是农业供需水间存在一定缺口;枯水年(P=75％)下除农业外，工业在部分地区也存在一定缺水，气候变化情景下由于农业需水大幅增加，引起工业也存在较大幅度的缺水，致使灌区目标效益值有明显减少。研究成果可为加强灌区水资源管理以及制订适应气候变化影响的对策和措施提供科学参考依据。