水电能源作为可持续发展、价格低廉的清洁能源，其高效利用可以缓解电力系统的负荷压力、维护电力系统安稳运行。在我国水利建设快速发展和大型水利枢纽多目标联合优化运行格局逐步形成的趋势下，如何平衡梯级电站不同调度目标之间的矛盾、充分发挥大型水利枢纽兴利发电的能力，是梯级电站短期优化调度的难点所在。为提高梯级电站的综合效益，改善水电站调度效率，缓解梯级电站各调度目标之间的矛盾，本文以金沙江下游溪洛渡-向家坝梯级电站为研究对象，围绕枯水期梯级电站发电目标与航运目标，开展梯级电站发电、航运多目标短期优化调度研究，主要工作与成果如下：
　　(1)研究枯水期向家坝电站调峰运行产生的非恒定流对下游航运的影响，分析影响向家坝下游航运安全的水力要素，提出适合向家坝下游航道安全通航的水力学边界条件，建立向家坝下游航运效益的评价函数，并作为航运调度的目标函数。进一步，为提高溪洛渡-向家坝梯级电站的整体效益，综合考虑梯级电站发电调度及航运调度，针对溪洛渡-向家坝梯级电站，建立枯水期兼顾向家坝下游航运要求的多目标短期发电优化调度模型。
　　(2)针对蚁群算法在寻优过程中存在的构建初始种群速度慢、后期易陷入局部最优解、计算精度差的缺点，用遗传算法生成较优种群作为蚁群的输入，减少其初期计算时间及复杂度，并在蚁群算法形成完整路径后使用遗传操作(选择、交叉、变异)来增加种群的多样性，提出基于遗传算法的改进多目标蚁群算法，用于求解大型水利枢纽优化调度模型。
　　(3)将水库运行水位进行编码，用GA-ACO算法对溪-向梯级多目标短期优化调度模型进行求解，在兼顾梯级电站发电效益和向家坝下游航运效益的同时，考虑溪洛渡电站“一库两站两调”的特殊运行要求，制定梯级电站的短期发电计划。结果表明，改进算法有效克服了前期计算速度慢、后期易陷入局部收敛的缺陷，有效提高了短期发电计划的精度，并可以缓解向家坝下游航运压力。