本发明公开了一种面向恢复天然水文情势的水库调度方法，包括：基于调度图概化的直接优化方法将水库分为四个区；建立水库调度优化模型的目标函数，包括生态目标函数和经济社会供水目标函数；确定水库调度优化模型的约束条件，包括水库水量平衡方程、水库库容约束、优化变量约束和各变量非负约束；求解水库调度优化模型，优化水库调度参数；选定水库调度规则方案；根据所选的最优调度方案，绘制水库调度图并构建水库调度规则，实现面向恢复天然水文情势的水库优化调度。本发明可降低水利工程对河流产生的负面影响，恢复河流天然的水文情势，使水库调度运行带来的社会经济和生态效益最大化。