本文在查阅国内外大量相关文献资料的基础上,结合山西省汾河灌区实际,采用理论研究与实证研究相结合的技术路线,对大型灌区运行状况评价指标体系和评价方法进行了综合评价研究,主要研究成果为：(1)针对我国大型灌区实际,建立了一套大型灌区运行状况综合评价的指标体系。该指标体系包括灌区生产效率、灌区经济效益、社会效益、灌区工程状况、生态环境、灌区管理水平、系统运行状况与灌区可持续性发展等8大类一级指标；该一级指标进一步分成31个二级指标；其中定量指标23个,定性指标8个；该指标体系可以从不同侧面对灌区整体的运行状况进行全面的评价；研究分析了指标的无量纲化方法,定性指标采用集值统计原理确定其量化值,定量指标采用对数型功效系数法确定其量化值。(2)针对目前灌区评价中常用的主观赋权法和客观赋权法存在的缺陷,本文主观赋权法采用G1法、G2法,客观赋权法采用离差最大化法,对主观赋权法采用综合线性集成,将集成后的权重与离差最大化确定的权重,采用博弈论法将两组权重集化、融合,综合赋权。在实际应用中,可根据实际需要以及不同的评价指导思想,选择相应的综合权重确定方法。(3)在对目前已有的评价方法分析的基础上,提出了大型灌区运行状况的动态评价和静态评价二种思路,动态评价法选用“密切值法”、“灰色关联法”和“支持向量机”方法,静态评价法选用“拉开档次-集对”的综合评价方法。(4)在动态评价方面,为了掌握大型灌区在多年的运行状况变化情况,运用“密切值法”与“灰色关联法”对山西省汾河灌区2001年-2004年的运行状况进行了动态评价研究,结果表明,“密切值法”“灰色关联法”可以对单个灌区连续多年的运行状况进行有效的动态区分评价,且计算量较少,有实际应用价值。密切值法评价结果为2003年、2004年汾河灌区运行状况为良好,2002年为中等,2001年较差。灰色关联法评价结果为2004年度运行状况等级为良好,在2001年、2002年和2003年度运行状况为中等,两种评价结果大体相差不大,说明本文制定的指标评估标准是客观的,本文运用的两种综合评估方法用于灌区运行状况综合评价是可行的。为了进一步验证灌区运行状况运行水平的综合等级,采用“支持向量机”方法进行动态评价。支持向量机作为一种新的统计学习方法,具有小样本学习、学习效率高和推广性好等优点,通过对汾河灌区2001-2004年的灌区运行状况进行动态综合评价,评价结果为2001年运行状况较差,2002年运行状况为中等,2003年和2004年运行状况为良好,结果表明该评价方法具有全面、科学和合理的优点。(5)应用“拉开档次-集对”方法对汾河灌区运行状况进行静态评价。该方法在计算过程中通过采用拉开档次客观赋权,并建立集对模型,既保证了指标权重取值的科学合理性,还保证了评价结果的易于区分性；不仅可以对灌区运行状况的总体优劣情况进行评价,也可以对灌区不同层次指标进行区分评价,从而可以对灌区进行全面、系统、详细的评价。(6)通过以上不同评价方法的综合评估,诊断出了灌区存在的问题,对汾河灌区可持续发展进行了对策研究,并提出了改进措施：汾河灌区应调整农业种植结构,提高灌溉综合效益；采用先进的节水灌溉技术,提高灌溉水利用系数；对老化破损的渠道继续进行更新改造,发挥资源性效益；控制地下水开量,使灌区有良好的生态环境效益：加强灌区信息化建设,促进水价与水费管理等方面改革。