本发明公开了一种基于支持向量回归的分层水库取水下泄水温预测模型及预测方法，首先对入库水温、水库水位、叠梁门高程、入库流量、出流流量、气温、温度链垂向水温分布等进行主成分分析，再以总贡献率大于99％的主成分作为输入特征向量，通过训练好的支持向量回归模型预测下泄水温。本发明综合考虑了入库水温、水库水温分布、入库流量、出流流量、水库水位、气温和叠梁门高程对下泄水温的影响，及各影响因素的相互作用，对数据进行降维，再基于支持向量回归方法，实现对下泄水温的准确预测。本发明不受地域限制，可在水库水温管理、水库下游生态环境保护等方面进行，为水库运行调度方案提供技术支持，同时也可以进行可视化操作，具有较好的应用前景。