近年来，黄河上游来水量明显减少、水资源供需矛盾突出；此外，受气候变化、沙漠扩张等影响，宁蒙河段逐年泥沙淤积、河槽萎缩、河道过流能力下降，导致“小水致大灾”，严重威胁黄河河道的健康安全。对此，采取黄河上游梯级水库调水调沙的治理措施呼声日益高涨，力求通过黄河上游梯级水库群水沙调度，人为制造能够冲刷河道、改善水沙关系的洪峰过程，缓解河道的泥沙淤积。因而，论证黄河上游梯级水库是否具有足够的调水调沙能力、满足调水调沙及水资源综合利用要求，对黄河上游调水调沙具有重要意义。　　本文建立了现状年和远景年黄河上游梯级水库调水调沙联合调度模型，采用自迭代模拟优化算法求解，寻求满足水资源综合利用的水库运行及调水调沙过程，推求满足多目标下的梯级水库合理库容，为黄河上游实施调水调沙提供理论依据与支撑。本文取得的主要研究成果如下：　　(1)论述了基于调水调沙的水库合理库容的概念、内涵和相关理论，定义了梯级水库合理库容，即能够确保水资源综合利用要求，具有一定调水调沙能力，生态、环境影响在可接受范围内，能充分发挥且运行效果良好的梯级水库所需兴利库容。　　(2)在满足供水、发电、防洪、防凌前提下，以梯级水库调沙水量最大为目标，建立了黄河上游梯级水库调水调沙模型，采用自迭代模拟优化方法求解模型：针对2010现状年、2020、2030远景年及不同西线调水量级设置了7种情景，得到各情景55年长系列运行和调水调沙过程。　　(3)各情景下调沙与不调沙两种方案龙、刘梯级水库运行结果对比及效益分析。分析了现状年及远景年不同情景下，调沙方案与不调沙方案相比，兰州断面供水量、供水保证率、梯级水库发电量、发电保证率等综合效益指标的变化程度，并挖掘了各情景55年长系列最多的可调沙年数。　　(4)通过分析了不同水平年各西线调水情景调沙与不调沙方案，获得了龙、刘梯级水库合理库容，表明现有龙、刘水库库容能够满足现状及未来年份黄河上游多目标水资源利用、调水调水要求；揭示了梯级水库合理库容变化规律。