（1）維持河道基本生態需水量。河流基本生態需水量是指維護生態系統健康、保護物種的多樣性及生態系統的完整性的一定數量和質量的徑流。或者是指保證溼地、河流和湖泊生態系統完整性的最小淨水量。水的連續性是維持河道健康生命的最低要求，水量萎縮則會導致河流死亡。在過去一段時間裡，岷江流域過度擠佔生態用水的代價十分沉痛。由於多數水電站採用引水發電模式，各水電站為了獲取最大的發電效益。基本未考慮河道內生態用水，導致幹流約80 km、支流約60 km的河段出現間歇性脫水。因此，在制定長江上遊水庫群綜合調度規程時，首先應考慮河道基本生態需水量。
（2）維繫下遊河道洪水脈衝。脈衝式洪水具有重要的生態效應，是生物生命史中的必要條件。洪水的發生也是生物開始新一輪生命周期的驅動力，特別是對產漂流性卵的「四大家魚」而言，洪水脈衝水文條件十分重要，具體而言有7個重要的水文因子：洪峰過程數、洪峰發生時的初始水位、水位的日上漲率、斷面初始流量、流量的日漲率、漲水持續時間和前後兩個洪峰的事件間隔。長江上遊水庫群建設以後，必然對下遊洪水會產生「削峰補枯」的水文效應。適度維繫水庫下遊洪水脈衝是實施水庫生態調度的必然需求。
（3）調節下洩水流的水溫。長江上遊大中型水庫通常會存在水溫分層問題，水庫低溫水的下洩將影響魚類的產卵、繁殖和生長，以三峽水庫為例，10月～11月份中華鱘繁殖期間，水庫調節後下洩水水溫比自然情況有所升高，這對中華鱘的產卵及孵化具有一定程度的正面影響。但是在5月～6月份「四大家魚」繁殖期間，水溫比天然情況下有所降低，導致「四大家魚」開始產卵的時間被推遲，產卵期被縮短。目前，長江上遊一些水庫根據水庫水溫的垂直分層結構，結合下遊河段水生生物（特別是魚類）的生物學特性，通過制定大壩不同高程洩水空口的運行調度規則。滿足魚類產卵、繁殖和生長的需要。
（4）適度抑制水庫庫灣水華。水華是水體富營養化的惡性病理反映。通常認為，藻類水華發生條件為充足的營養鹽（主要是氮、磷物質）、低流速水體環境以及合適的溫度和光照。由於長江流域TP的本底濃度較高。TN又難以控制，所以長江上遊的大型水庫多已達到中營養一輕富營養狀態。而水華易發期3月～4月份。溫度和光照適宜，長江上遊的水庫則均處於高水位運行期，庫區流速較緩，特別是支流庫灣區域。成為準靜止區。這給水華的暴發提供了條件。優化水庫運行過程，通過增加水位波動和水流紊動，打破水華暴發的臨界流速，被認為是抑制水庫庫灣水華的有效措施。
（5）維持河道輸沙平衡。河道形態是泥沙與水流條件長期相互作用的產物。穩定條件下的河流基本可達到輸沙平衡，河道形態不會發生明顯變化；但是人類活動的幹擾使這種自然平衡被打破。特別是水庫群的建設運行，表現出的基本規律就是庫區泥沙發生淤積。壩下遊河道由於清水下洩發生長距離衝刷。三峽工程在設計時，就考慮採用「蓄清排渾」的運行方式，以緩解庫區泥沙淤積，同時也可以對下遊「補沙」。
（6）突發水汙染事故應急調控。隨著經濟社會發展水平的提高，水環境汙染和水資源保護之間的矛盾越來越突出，發生突發水汙染事件的機率隨之增加。突發水汙染事件對居民飲用水安全、河道生態環境安全構成極大威脅。另外，長江口鹹潮入侵也是困擾上海市居民飲用水安全的重大隱患，如何啟動應急調度方案降低突發水汙染事件和長江口鹹潮入侵帶來的不利影響成為全流域對水庫群提出的迫切要求。