现行水库调度方式在保障社会经济发展的同时，引发河流生态环境危机，如下游河道干涸、生物多样性减少、水污染加剧和水环境恶化等问题。因此，如何建立水库运行管理新模式，逐步恢复河流生态系统健康，是一个亟待研究的课题。本文以辽河流域河流为研究对象，开展水库生态调度基本理论和模型及流域水库生态调度三维仿真系统等方面研究。本文的主要研究工作和成果如下：（1）论文在系统回顾国内外生态调度理论研究和科学实践的基础上，围绕水库生态调度研究的若干技术问题，从生态调度的内涵和基本原则入手，全面系统地阐述水库生态调度的理论框架。对生态调度内容进行了研究，探讨了生态调度的方法。（2）针对辽河流域水资源开发利用状况及由其引起的生态环境问题，建立汛期以旬、非汛期以月为调度时段的面向生态的水库多目标调度模型，以浑太河流域水库为实例，利用模拟仿真和大系统分解协调的多目标遗传算法求解调度模型，通过分析计算，得到不同情景方案结果，推荐10种情景方案，并对方案结果进行分析和优选。为提高流域水资源利用效率、改善下游生态环境提供依据和技术支撑。（3）采用NVP三维仿真基础平台，将地理信息系统和虚拟仿真技术与水库生态调度模型相结合，建立太子河流域水库生态调度三维仿真系统，对水库运行调度进行三维动态仿真，调度决策人员能在最短的时间内获得最新最准确的信息，可进行动态展示、查询、分析与模拟，提供可视化的三维信息化服务，以便做出快速的判断并采取相应对策，提高了工程运行调度的效率和水平。