我国西北内陆河流域气候干旱、水资源短缺,水是中游洪积平原经济发展的命脉,也是下游荒漠绿洲生命的源泉。中下游地区突出的水资源供需矛盾,使流域水资源精细化调度管理成为地区经济、社会、生态可持续发展的共识,而在流域上游修建大中型水利枢纽工程是实现该共识的重要手段。黑河作为我国第二大内陆河,实现其水资源精细化调度管理具有重大意义,本文以黑河上游龙头控制性水利枢纽工程为研究对象,建立了面向绿洲生态、农业灌溉和水力发电的黄藏寺水库精细化调度模型。模型采用NSGA-II算法求解,可较为完整的刻画黄藏寺水库供水范围内的水资源供需关系,也为流域水资源管理者提供了切实可行的水库调度运行方式。最后根据长系列模拟运行结果,进一步提出了实现黑河流域水资源精细化调度管理所应采取的改进措施。主要研究内容如下:（1）剖析了西北内陆河流域水资源系统特点。从流域水循环过程出发,探索上游径流形成过程、中游水资源开发利用特点和下游生态输水影响因素,分析了人类活动对流域生态环境造成的不利影响,进而提出在西北内陆河流域开展水资源精细化调度的必要性和紧迫性,论述了开展流域水资源精细化调度研究的先决条件和关键问题,为构建西北内陆河流域水库精细化调度模型奠定了指导思想和理论基础。（2）构建了控制性水库为核心的水资源精细化调度模型。以黑河干流上游黄藏寺水库为研究对象,从数据准备出发,全面分析了基础模型建立、目标函数确立、约束条件设定、多目标优化算法选择和输出结果综合评价等多个重要环节,阐述了水库精细化调度模型的构建思路及求解方法,具有黑河流域水资源系统特点的同时,其整体思路也具有普适性,可为其它中小流域相关模型建立提供参考。（3）开展了黄藏寺水库供水范围内水资源配置研究。根据黄藏寺水库供水范围内各用水户输水特点,自上游至下游将用水户划分为水力发电、农业灌溉和绿洲生态三个供水单元,确定了农业灌溉和绿洲生态供水单元供水目标和供水时段,分析了黑河上游梯级水电站群理想发电运行状态。（4）建立了黑河上游区间补水模型和中下游河道输水效率模型,是黄藏寺水库精细化调度模型的重要组成部分。区间补水模型实现了利用黄藏寺水库入库径流量数据推算黑河上游、黄藏寺水库下游区间补水情况,有效延伸了水库对黑河上游地表径流的整体控制能力;河道输水效率模型则表明黑河中下游河道输水特征具有明显差异,具体表现为,黄藏寺水库可调度生态水量相同时,生态调度历时越长则中游河道输水效率越高、生态调度历时越短则下游河道输水效率越高,生态调度长距离输水过程则主要受中游河道输水特征影响。（5）分析提出了黑河水资源精细化调度的未来发展格局和研究方向。利用黄藏寺水库精细化调度模型,一是,可有效保证水库按照既定方案控制黑河中下游农业灌区用水全过程,为农业灌溉提供稳定水源、提高春灌和冬灌用水保证率、代替平原水库发挥灌溉调节功能,但农业灌溉调度精细化程度仍较依赖于黄藏寺水库入库径流量预报;二是,可有效保证水库按照环保部确定的生态流量下泄要求供给黑河下游额济纳绿洲生态用水,但仅靠农业灌溉用水间隙、采用“短时大流量”集中下泄的生态调度方式,输水损失严重且会对上游梯级水电站发电造成较大影响,应进一步探索农业灌溉与绿洲生态同步调度机制,挖掘黑河上游出山口水电站承担径流反调节功能的可能性。