本发明公开了一种热分层型水库调度优化方法，其包括以下步骤：采集水库热分层期间的水质数据、分析热分层期间溶解氧层化结构的变化特征、提取水库热分层期间溶解氧变化特征的控制因素、建立水库三维水动力‑水质模型、采用监测数据对模型进行校核、利用控制方程模拟不同水位、调度运行方式和抽水蓄能调度工况下热分层缺氧的时间，根据缺氧时间的分布建立水库的调度方案。本方案能真实的模拟水库溶解氧的影响因素，能有更加准确的提出优化溶解氧的调度方案，提出改善水库滞温层溶解氧的对策，为热分层水库水环境保护与修复提供有效的科学指导，为水库滞温层缺氧有很好的防控作用。