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按照中国现行的《防洪法》规定,在汛期,水库水位必须控制在汛限水位以下运行,以腾出足够的库容防御洪水.这种调度方式没有充分利用入库预报信息,过多地考虑了小概率洪水事件,容易造成汛期大量弃水,汛末无水可蓄的局面.随着中国水资源短缺的加剧,在保证防洪安全的前提下,研究合理的汛期调度方式,提高洪水资源的利用率,具有重要的理论和现实意义.论文以三峡水库为研究对象,主要内容包括围堰发电期(2003-2006年)汛限水位控制和三期导流明渠截流综合风险率模型两部分,论文的主要工作和创新点如下:综合回顾了国内外水库汛限水位、优化方法、模拟手段、随机规划和风险分析在水库调度中的应用,分析了现行汛限水位控制方法存在的不足及原因,指出了水库调度的发展方向.首次提出和建立了以汛限水位为决策变量的三峡水库围堰发电期调度风险分析框架.在该框架下,根据三峡水库围堰发电期调度规则建立了相应的调度模型;分析了水库调度中面临的水文和水力不确定性因素,提出了定量的处理方法,并采用Monte-Carlo模拟,分析各个不确定性因素对调度的影响;建立了三峡水库围堰发电期汛限水位多目标风险决策模型,得到相对合理的动态汛限水位方案;建立了带机会约束的多目标优化模型,并将问题转化为带确定性约束的单目标优化问题,联合应用模拟和优化方法,得到了优化的汛限水位方案.研究表明,建立的风险分析框架不仅可以全面地反映调度不确定性,还可以在不增加防洪风险的前提下,增加发电效益.通过调度方案评价和优化研究表明,该框架具有通用性和灵活性,具有一定的应用前景.根据三峡工程三期导流明渠截流所面临的不确定性因素,采用Poisson过程、历时曲线法分析了在不同时段截流的水文风险;建立了一维水力学模型,计算了不同龙口宽度下的主要水力学参数;假定龙口水头是符合正态分布的随机变量,采用一次二阶矩法建立了基于龙口落差的截流风险数学模型,计算了在不同日期、不同龙口宽度、不同设计流量下截流的综合风险.结果表明,建立的模型有效地综合了各类不确定性因素,为截流施工决策提供了更全面的风险信息.