南水北调是我国为了进一步实现水资源优化配置而开展的一项国家战略工程,工程建成后将有利于解决我国北方地区的水资源严重短缺问题,从而为我国的经济社会可持续发展提供基础保障。南水北调东线工程地处长江、淮河、黄河、海河流域下游,涉及津、冀、鲁、皖、苏五省市,是一个多水源、多用户、多阶段的的大型跨流域调水工程,工程已于2002年开工建设,2013年一期工程完成后,将经江苏省向北方调水。因此,如何对此复杂的供水系统进行科学合理的调度将是一个非常有意义且有必要的研究课题。当前,水资源系统优化问题受到了广泛关注,国内外学者对供水系统水资源优化配置理论及应用进行了大量的研究且取得了丰富的经验和成果。20世纪60年代以来,处理水资源系统问题多以简单的运筹学方法为主,然而随着所研究问题的逐步深化,传统优化理论和方法在处理非线性、高维、多目标、多约束等复杂问题方面日显掣肘。近年来,随着现代应用数学和计算机技术的不断发展以及水资源供需矛盾的日益突出,国内外学者针对复杂系统优化问题提出了诸如遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法等人工智能计算方法,这些方法借助现代计算机作为工具,为水资源优化配置的研究发挥了巨大作用。本文在国内外相关研究的基础上,从理论和实践上系统分析了南水北调东线江苏境内工程水资源的优化配置问题,主要研究内容包括以下几个方面：(1)南水北调东线江苏境内工程是一个包括3个调蓄水库、9级提水泵站、若干条引水河道及5大类用水户(农业、工业、生活、生态环境及船闸用水户等)的“河-湖-梯级泵站”长藤结瓜供水系统。在用水户分类概化的基础上,本文结合蓄水工程的规模及控制水位、引水工程的布置情况及设计输水能力、提水工程的泵站规模及装机利用小时等因素,对各水文年的沿线用水户需水量等进行分析计算。(2)在水资源常规配置的基础上,本文提出了具有多决策变量的“河-湖-梯级泵站”单库供水系统水资源优化配置动态规划数学模型,模型以各区间缺水量(弃水量)的平方和最小为目标函数,各阶段的湖泊蓄水量为状态变量,各阶段抽水入湖量、湖泊放水量为决策变量。以南水北调东线一期工程“长江-洪泽湖”段调水工程为例,针对所研究问题的状态变量离散点少、决策变量可行域大且离散点多等特点,本文采用了基于动态规划与模拟退火相结合的混合算法(DP-SA)对该模型进行计算,结果表明：采用该模型进行优化调度,不但可以提高供水保证程度,而且可以减少系统的总抽水量,降低供水系统运行成本；同时,通过与动态规划逐次逼近法(DPSA)进行比较,可以得出混合算法在求解此类问题方面具有计算结果好、收敛速度快等优点。(3)为更好地解决大型跨流域调水工程水资源配置问题,本文在单库供水系统水资源优化配置研究的基础上,将模拟技术与离散微分动态规划方法(DDDP)相结合,提出了针对南水北调东线江苏境内工程的“河-湖-梯级泵站”多库供水系统水资源优化配置模型。该模型以整个供水系统的缺水量及抽水量最小作为综合目标：首先根据一定的湖泊运行规则按逆水流方向依次对各湖泊区间来用水进行模拟计算,以确定各湖泊区间在各时段的最大可供水量及可外调水量；在此基础上,以整个供水系统总抽水量最小为目标函数,各湖泊在每个时段的抽(弃)水量作为决策变量,建立了多库联合调度动态规划数学模型,并采用DDDP法对其进行求解。通过采用该模型对南水北调东线江苏境内工程进行水资源优化配置,结果表明,该模型提高了整个系统的供水保证率,同时实现了可供水量在各区间各时段的均衡分配；在50%、75%和95%频率时,江苏可实现最大外调出省水量达14.08亿m3、14.18亿m3和12.70亿m3；同时,供水系统总抽水量分别可减少51.34亿m3、94.87亿m3和28.19亿m3,可见通过优化调度,降低了系统运行成本,实现了本地水和外调水的联合优化配置。