水能是一种经济、清洁的可再生能源，也是人类目前唯一可大规模开发利用的可再生清洁能源。水能梯级开发在极大推动社会经济发展的同时，引发的生态问题也日益显现，而我国水能开发区域主要集中于西部生态环境脆弱地区，更应在水能梯级开发中考虑生态因素。本文从河流生态基流入手，受能值理论、效用理论启发，结合流域梯级水电站群优化调度理论体系，考虑水库调度中多种约束条件，针对水电站调度过程中生态效益和发电效益的平衡问题，主要研究内容如下：　　1)梯级水电系统由于其不确定性、多目标、大系统和动态演变等特性，决定了其多层次结构。本文建立了梯级电站中长期联合优化调度模型，并基于系统决策理论，研究了用于水库优化调度的蚁群算法。　　2)借助河流生态需水中拟定生态基流的水文学方法，阐述了生态基流的拟定方法，并结合梯级电站的发电效益目标，建立了基于增量效益的生态发电综合效益评价模型，明确了定量评价指标，以平衡水电站运行过程中的生态用水量和发电用水量，实现水利枢纽生态-发电综合效益最大。　　3)在我国水电开发中心移步西藏地区的大背景下，以西藏拉洛水利枢纽为研究实例，针对拉洛水电站和德罗水电站间特殊的拓扑结构，提出“一库两站”模型，在满足生态约束、灌溉约束前提下，对拉洛水利枢纽进行水库优化调度研究，明确了汛期来水为其主要收益来源。在此基础上，依据本文提出的生态发电综合效益评价模型，计算拉洛水利枢纽汛期可分配水量中不同生态用水分配比下的生态-发电综合效益增量，依据优选结果指导水库中长期优化调度。研究结果表明，该评价方法在水库优化调度过程中，对平衡水利枢纽生态效益和发电效益的量化分析评价问题有一定实用价值。