采用系统方法及最优化技术，研究有关水资源系统管理运用的各个方面，并选择满足既定目标和约束条件的最佳运用调度策略。

水资源运用调度是水资源开发利用过程中的具体实施阶段，其核心问题是水量调节。将位于某地区、具有某种质量、在一定时刻具有某种概率分布的天然径流，调节成在指定地点、具有规定质量并在一定时刻具有一定保证率的供水量。这种调节通过水资源运用调度系统来完成。系统中同时具有硬件（水库、大坝、水电站、井群等）和软件（水法、运用调度策略等）两方面的元件。在系统硬件已定的情况下，水资源运用调度最优化问题就是如何选择系统软件，使已建成的水资源系统得到最佳利用。

水资源运用调度最优化是水资源系统工程中的一个十分重要的方面。运用调度直接关系到已建工程能否最好地发挥效益。在规划设计阶段，通过对运行方式的研究，考查待建水资源工程的长期经济效益，统筹解决和协调水力发电、城市供水、农田灌溉、航运、旅游及其它社会经济的需求，从而合理地确定各待建工程的规模及相应的建设次序。在运行阶段，水资源调度问题则是在各个水库之间、各用水目标之间、各个时段之间以及地表水与地下水之间，正确地决定蓄水与放水策略，实现水资源的科学分配。在运行阶段对调度方式的研究中，要分析可能出现的各种天然来水情况和系统当时所处状态的各种组合，从而找到相应的运行策略。

实现水资源运用调度最优化的手段，主要有大系统分层谱系模型理论和多目标规划理论，动态规划、线性规划、非线性规划、网络规划等最优化方法，以及模拟分析技术。

在众多的最优化方法中，应用最为广泛的是动态规划。它根据最优化原理，把水资源运用调度视为一种多阶段的决策过程，以寻求经济目标函数的最优决策序列。动态规划对确定型与随机型模型都能有效地求解，但若问题维数太多，则这一方法的应用常受到计算机容量与计算时间的限制。线性规划和网络规划适用于没有发电目标在内的纯水量调配问题，因为它们可避免模型线性化带来的计算精度损失。线性规划软件普及便于应用。网络规划模型直观，同时其软件比线性规划软件更省计算机内存。非线性规划模型最接近水资源系统实际，但求解往往较为困难。

模拟技术是评价系统运行方式能否产生预期效益的一个有力工具。因为模拟模型能详细地描述水资源系统在各种情况下的状况，同时求解方便，因此在河川径流系列、暴雨洪水预报模型、地下水位模型等这些与水资源系统运行方式决策密切相关的课题中，模拟技术更有其重要的作用。

近年来，中国越来越多地采用了系统分析方法来研究水资源运用调度问题，并收到了一定的经济效益。在实际问题中，仔细构造运用调度的数学模型，联合采用多种最优化技术，采用最有效的方法求解，从而使已建水资源系统的运行方式最大限度地达到一系列既定目标。这些内容就构成了水资源运用调度最优化的基本范畴。