本書在綜述大量的文獻資料和長江上游水庫群的應用示范的基礎上，首次提出了水庫運行期設計洪水的概念、理論和計算方法。主要內(nèi)容包括：設計洪水研究進展與熱點問題，梯級水庫運行期設計洪水理論和方法，金沙江下游梯級和三峽水庫設計洪水復核，長江上游干支流梯級水庫群和三峽水庫運行期設計洪水及汛控水位，金下游梯級和三峽水庫防洪庫容的互補等效關(guān)系，金沙江下游梯級水庫防洪庫容動態(tài)分配和汛期運行水位動態(tài)控制，三峽水庫汛期運行水位動態(tài)控制和提前蓄水時機等。
隨著長江上游大型梯級水庫群的開發(fā)與建成，以三峽工程為核心的干支流控制性水庫群已形成規(guī)模，并在我國水資源、水電清潔能源、水生態(tài)環(huán)境安全格局中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。水庫群通過聯(lián)合調(diào)度改變洪水資源時空分布格局，高效利用雨洪資源，充分發(fā)揮水庫群防洪、發(fā)電、供水、生態(tài)和航運等綜合效益。水庫群洪水資源化通過優(yōu)化水庫防洪參數(shù)和調(diào)度方案實現(xiàn)，是一種最直接和經(jīng)濟的非工程措施。水庫群洪水資源化的主要技術(shù)途徑包括水庫運行期（分期）設計洪水、水文氣象短中長期預測預報、汛期運行水位動態(tài)控制和提前蓄水等。
我國大部分河流已經(jīng)形成梯級水庫群格局，明顯改變了河川徑流及洪水的時程分配過程。水庫運行管理的主要目的是在保證防洪安全前提下充分發(fā)揮水庫的綜合利用效益。設計洪水計算如何充分考慮上游水庫的調(diào)蓄影響及水庫群防洪庫容之間的相互補償作用，以適應流域下墊面及河道匯流條件的改變，是當前梯級水庫聯(lián)合調(diào)度運行管理中亟待解決的科學問題和工程技術(shù)難題，也是水文科學應用基礎理論研究的重點方向之一。研究探討水庫“運行期設計洪水”計算理論和方法，定量估算上游水庫調(diào)蓄對下游斷面設計洪水和防洪安全標準的影響，并推求水庫運行期的汛期防洪控制水位（簡稱汛控水位），不僅有利于協(xié)調(diào)防洪與興利之間的矛盾，實現(xiàn)洪水資源高效利用，還能為進一步補充修訂相關(guān)規(guī)范提供理論基礎和科學依據(jù)。作者及其課題組積極參與該領(lǐng)域的多項課題研究與應用實踐，與同事和研究生們一起，發(fā)表了200多篇學術(shù)論文，積累了豐富的經(jīng)驗和知識。
本書共分10章：第1章緒言，介紹國內(nèi)外有關(guān)設計洪水及汛期運行水位動態(tài)控制現(xiàn)狀；第2章綜述設計洪水研究進展與熱點問題；第3章提出梯級水庫運行期設計洪水理論和方法；第4章開展金沙江下游梯級和三峽水庫設計洪水復核計算；第5章計算長江上游干支流梯級水庫群運行期設計洪水；第6章推求三峽水庫洪水地區(qū)組成與運行期設計洪水及汛控水位；第7章探討梯級水庫防洪庫容優(yōu)化分配和互補等效關(guān)系；第8章研究金沙江下游梯級水庫防洪庫容聚合分解與配置；第9章介紹金沙江下游梯級和三峽水庫汛期運行水位動態(tài)控制；第10章提出水庫提前蓄水時機和多目標聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度。希望本書的出版，能推動我國水庫運行期設計洪水及汛期水位動態(tài)控制研究和應用，并起到一個拋磚引玉的作用。
全書由郭生練負責撰寫和統(tǒng)稿，熊豐、謝雨祚兩位博士參與了部分章節(jié)的編寫。武漢大學水資源與水電工程科學國家重點實驗室的李娜、何志鵬、崔震、鐘斯睿等參與了部分研究工作。本書是在綜合國內(nèi)外研究文獻資料的基礎上，經(jīng)過反復醞釀而寫成的，其中一些章節(jié)融入了作者20年來的主要研究成果。同時，本書的研究得到了國家自然科學基金項目“水庫運行期設計洪水計算理論和方法”（51879192）、國家“十四五”重點研發(fā)計劃課題“大型水庫群運行期設計洪水與特征水位理論方法”（2022YFC3202801）和中國長江三峽集團項目“烏東德一白鶴灘一溪洛渡一向家壩一三峽五座水庫運行期設計洪水及汛期運行水位動態(tài)控制研究”（0799254）的資助。水利部長江水利委員會水文局原局長王俊教授級高級工程師、武漢大學劉攀教授等專家學者對本書進行了評審，提出了許多寶貴的意見和建議。另外，中國水利水電出版社王曉惠編輯為本書的出版付出了大量的心血。在此一并感謝！
由于作者水平有限，編寫時間倉促，書中必然有許多缺陷和不妥之處，有些問題有待進一步深入探討和研究；在引用文獻時，也可能存在掛一漏萬的問題，希望讀者和有關(guān)專家批評指出，并將意見反饋給我們，以便今后改正。
郭生練，男，1957年出生于福建省龍巖市，1982年畢業(yè)于武漢水利電力學院，1986年和1990年先后獲愛爾蘭國立大學碩士和博士學位，1991-1993年武漢水利電力大學博士后。1993年晉升為教授，1995年增選為博士生指導教師、享受國務院政府特殊津貼專家，2019年當選挪威工程院外籍院士�，F(xiàn)任武漢大學水問題研究中心主任，湖北省科學技術(shù)協(xié)會、國際水文科協(xié)協(xié)會中國國家委員會名譽主席，《水資源研究》主編及《水利學報》《水科學進展》《水文》等刊物編委。
先后主持完成30余項國家級課題和70多項橫向課題；指導培養(yǎng)博士后10人、博士和碩士研究生100多人次；發(fā)表學術(shù)論文700多篇，其中SCI論文200多篇（h-index=55，2020-2022年中國高被引學者），中文EI論文100多篇；入選全球前2%ding尖科學家“終身科學影響力排行榜（1960-2022）”和“2022年度科學影響力排行榜”兩個榜單。授權(quán)發(fā)明專利26項，編著《設計洪水研究進展與評價》《三峽水庫汛限水位動態(tài)控制關(guān)鍵技術(shù)研究》《長江巨型水庫群防洪興利綜合調(diào)度研究》《漢江流域水文模擬預報與水庫水資源優(yōu)化調(diào)度配置》等20本著作，有18項成果獲省部級和國家科技進步獎。第九屆、第十屆、第十一屆、第十二屆全國人大代表。
前言
第1章 緒言
1．1 水利水電工程設計洪水計算規(guī)范
1．2 汛期分期和動態(tài)設計洪水
1．3 汛期運行水位動態(tài)控制
1．4 多變量水文分析計算方法
1．5 考慮上游水庫調(diào)蓄影響的設計洪水
1．6 水庫運行期設計洪水的科學技術(shù)問題
1．7 長江上游流域和梯級水庫簡介
參考文獻
第2章 設計洪水研究進展與熱點問題
2．1 國內(nèi)外設計洪水研究進展
2．2 丹江口水庫設計洪水偏大原因分析
2．3 設計洪水研究前沿與熱點問題
2．4 關(guān)于我國設計洪水研究方向的建議
參考文獻
第3章 梯級水庫運行期設計洪水理論和方法
3．1 梯級水庫運行期設計洪水研究內(nèi)容和方法
3．2 Copula函數(shù)理論和方法
3．3 基于Copula函數(shù)的洪水地區(qū)組成法
3．4 概率組合離散求和法的統(tǒng)計試驗研究
3．5 同頻率地區(qū)組成法和最可能地區(qū)組成法的比較
3．6 各種洪水地區(qū)組成方法的實用性比較討論
3．7 本章小結(jié)
參考文獻
第4章 金沙江下游梯級和三峽水庫設計洪水復核計算
4．1 金沙江下游水文資料
4．2 華彈站和屏山站設計洪水復核
4．3 烏東德水庫設計洪水復核計算結(jié)果
4．4 白鶴灘水庫設計洪水復核計算結(jié)果
4．5 溪洛渡水庫設計洪水復核計算結(jié)果
4．6 向家壩水庫設計洪水復核計算結(jié)果
4．7 三峽水庫設計洪水復核計算結(jié)果
4．8 本章小結(jié)
參考文獻
第5章 長江上游干支流梯級水庫群運行期設計洪水
5．1 梯級水庫運行期設計洪水及汛控水位計算流程
5．2 金沙江中游梯級水庫運行期設計洪水
5．3 雅礱江梯級水庫運行期設計洪水
5．4 金沙江下游梯級水庫運行期設計洪水
5．5 岷江梯級水庫運行期設計洪水
5．6 嘉陵江梯級水庫運行期設計洪水
5．7 烏江梯級水庫運行期設計洪水
5．8 本章小結(jié)
參考文獻
第6章 三峽水庫洪水地區(qū)組成與運行期設計洪水及汛控水位
6．1 向家壩水庫至三峽水庫壩址區(qū)間流域概況
6．2 三峽水庫洪水地區(qū)組成分析
6．3 多輸入單輸出系統(tǒng)模型模擬洪水結(jié)果
6．4 三峽水庫運行期設計洪水及汛控水位
6．5 本章小結(jié)
參考文獻
第7章 梯級水庫防洪庫容優(yōu)化分配和互補等效關(guān)系
7．1 金沙江下游梯級和三峽水庫防洪任務
7．2 梯級水庫防洪庫容優(yōu)化分配模型與評估
7．3 梯級水庫防洪庫容互補等效關(guān)系的分析方法
7．4 金沙江出口控制屏山站洪水地區(qū)組成結(jié)果分析
7．5 金沙江下游梯級與三峽水庫防洪庫容的互補等效關(guān)系
7．6 動態(tài)調(diào)整三峽水庫防洪庫容的發(fā)電效益分析
7．7 本章小結(jié)
參考文獻
第8章 金沙江下游梯級水庫防洪庫容聚合分解與配置
8．1 基于水量平衡的梯級水庫庫容聚合分解模型
8．2 梯級水庫庫容聚合分解的發(fā)電表達式
8．3 梯級水庫預泄水量聚合分解
8．4 金沙江下游梯級水庫防洪風險分析
8．5 金沙江下游梯級水庫發(fā)電量分析
8．6 梯級水庫不同調(diào)度策略的汛期發(fā)電量對比分析
8．7 本章小結(jié)
參考文獻
第9章 金沙江下游梯級和三峽水庫汛期運行水位動態(tài)控制
9．1 水庫汛期運行水位動態(tài)控制
9．2 三峽水庫流域水文氣象預報精度與汛期運行水位動態(tài)控制結(jié)果分析
9．3 梯級水庫汛期運行水位動態(tài)控制模型
9．4 金沙江下游梯級水庫運行水位動態(tài)控制計算結(jié)果分析
9．5 本章小結(jié)
參考文獻
第10章 水庫提前蓄水時機和多目標聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度
10．1 水庫提前蓄水多目標優(yōu)化調(diào)度模型
10．2 華西秋雨和長江中下游梅雨特征分析
10．3 長江中下游梅雨與三峽水庫洪水關(guān)系分析
10．4 三峽水庫流域汛期分期和提前蓄水時機選擇
10．5 溪洛渡-向家壩-三峽梯級水庫提前蓄水多目標優(yōu)化調(diào)度
10．6 金沙江下游梯級和三峽水庫提前蓄水聯(lián)合多目標優(yōu)化調(diào)度
10．7 本章小結(jié)
參考文獻
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