随着多年持续开发,汉江中上游目前已建成多座大中型水利枢纽,在防洪、供水、发电、航运、生态等方面发挥着重要作用。丹江口水库是南水北调中线工程水源地,其安全稳定高效运行对于充分发挥水库供水功能、保障受水区用水安全至关重要;同时,丹江口水库还承担发电、鄂北灌区灌溉用水、下游生态补水等综合运用需求。为充分发挥水利枢纽综合效益,本文针对汉江中上游水库群多目标优化调度问题展开研究工作,建立了汉江中上游水库群中长期多目标优化调度模型,研究并提出了基于参考点的改进多目标鲸鱼算法,实现对模型的高效求解,并通过模拟径流检验,验证了多目标调度优化模型结果的有效性。本文主要工作内容以及研究成果包括以下几个方面:(1)针对单目标鲸鱼算法寻优过程中存在的全局寻优能力不足、容易陷入早熟的缺点,用先减后增的公式替代鲸鱼算法原先单调递减的收敛因子变化公式,增强其前期全局搜索能力和后期跳出局部最优的概率,并将其与基于参考点的非支配排序框架结合,提出基于参考点的改进多目标鲸鱼算法,为水库群多目标调度问题求解提供了一种有效的算法支持。(2)构建了以水库群发电量最大、丹江口水库陶岔渠首供水量最大、汉江中下游生态流量破坏率最低为目标的调度模型,针对丹江口水库发电流量与供水流量分流的特殊运行方式,提出将水库运行水位与陶岔供水流量共同编码的方式,对汉江中上游水库群中长期优化调度问题进行求解,在兼顾梯级水库群发电效益和汉江中下游生态用水需求的同时,提高了丹江口水库南水北调供水效益,为丹江口水库调度方案编制提供了一种新的思路。(3)提出一种水库调度图概化描述方法,并将其用于汉江中上游水库群调度图多目标优化建模,使得模型决策变量维度减少,显著降低了模型求解复杂度,运用改进多目标鲸鱼算法对构建的调度图多目标优化模型进行求解,获得一组关于不同目标的优化调度图方案集,并采用模拟径流检验调度图优化模型成果,使模型结果更科学合理,为汉江中上游水库群实际调度决策提供支撑。