随着经济社会的快速发展,水资源的战略地位越来越重要。流域控制性水库作为调蓄河道径流过程和优化水资源时空分配的重要工程措施,在防洪抗旱、兴利调度、生态环境保护等方面发挥着举足轻重的作用,可有效缓解水资源危机及供需矛盾。论文在分析汉江流域降雨径流特性和气象水文预报可利用性的基础上,分别开展了满足防洪和供水要求的丹江口水库汛期运行水位动态控制指标、汉江和长江上游控制性水库调度运行对下游水文情势的影响等研究。主要工作和研究成果如下:(1)提出了汉江流域致洪因子的物理成因,开展了洪水地区组成、汛期分期及遭遇规律和汉江中下游分级补偿调度规则研究。结果表明:汉江流域发生致洪暴雨前气候气象特征都会有一定的体现,9月15日以后未发生过历史大洪水,可适时转入蓄水调度。(2)建立了汉江流域预报方法和体系,对水文气象预报精度进行了全面评价,提出了考虑降雨预报的丹江口水库实测较大洪水预报调度运行方式。汉江流域水文气象预报精度较高,可以为水库调度提供技术支撑。依据现有预报体系、方法和系统,遭遇到“1983.10”洪水可以更早地进行预防,减轻中下游灾害。(3)以实测资料为输入,采用防洪优化调度模型,对汉江流域的典型洪水进行了模拟调度,提出了针对不同时期不同类型实测洪水的分类防洪调度规则。研究制定了丹江口水库各分期运行水位的控制指标,采用优化调度的方式,可有效降低汉江流域历史实测洪水的防洪压力。(4)提出了满足南水北调中线需水和中下游防洪要求的汛期运行水位动态控制指标并在2017年秋汛期进行了应用。风险与效益分析结果表明:拟定的丹江口水库分期动态运行水位在保证各项设计功能正常发挥的前提下,供水保证率可提高10%左右,发电效益可增加5%左右。(5)改进并提出了评价水文情势改变度的典型因子法,探讨了汉江上游和长江上游控制性水库对中下游水文情势的影响。分析表明安康、丹江口等水库对南水北调中线工程水源地和汉江中下游的水文情势影响均为中度。长江上游控制性水库对宜昌站的影响,1999年后水文情势变化为中度改变,但近年来已接近高度改变。