随着城市化进程的推进和生态文明理念的深化，水库供水的任务越来越复杂，涉及城市供水、农业灌溉和生态安全。水库多目标供水能力分析对于工程功能调整等决策十分必要。考虑到水库供水目标的竞争和保证率的差异，提出了双保证率水库供水能力的双层优化计算方法，通过调度线路控制和城市供水能力区间迭代，实现了满足不同保证率需求的多目标供水能力计算。外层以粒子群算法为基础，以最大化城市供水能力为目标，优化水库运行线路，协调不同用户的供水关系。内层在给定规则下通过迭代计算出满足双保证率要求的城市供水能力。通过内外嵌套计算，实现水库调度规则与供水能力的同步优化。以赤田水库三亚市为例，当城市供水保证率为95%，农业灌溉保证率为90%时，通过优化运行规则，水库总供水能力为9400万m3。设置不同的农业保证率和农业用水需求场景进行分析和比较。两者都会对城市供水能力产生影响，总供水能力随着保证率农业用水的减少而增加。分析表明，双层优化计算方法可以实现调度线路的优化，获得既能满足城市用水需求又能满足农业用水需求的供水能力。该计算方法收敛稳定性高，优化调度线路的年分布合理，可为水库多目标供水能力的计算及相关决策提供参考。