我国不仅洪涝灾害频繁、损失严重,而且水资源供需矛盾突出。如何通过对现有水利工程科学合理的控制运用,以实现防洪减灾与洪水资源化,是一个具有重大现实意义的课题。实现防洪减灾与洪水资源化涉及的问题很多,但最重要的是在掌握区域洪水发生的基本规律、河道洪水的运动特性和对未来洪水准确预报的基础上,利用水利工程对洪水进行科学合理的调度。本文围绕水库群防洪调度与洪水资源化课题,对洪水的退水规律、汛期的变化规律及水库群防洪优化调度等理论问题开展研究,并结合滦河流域潘家口、大黑汀、桃林口水库群的实际,开展了实际应用研究。主要取得如下成果：(1)针对退水预报模型在参数估计中存在的问题,提出了基于差分进化的退水预报模型参数估计的方法及评价准则。应用差分进化算法分别对线性模型、非线性模型和指数模型进行退水预报模型的参数估计,并利用均方根误差和纳什系数对各模型进行了评价。针对不同场次洪水的退水参数不尽相同的问题,通过分析场次洪水特征值与退水模型参数的耦合关系,建立了基于神经网络的退水预报模型参数的动态估计方法。(2)应用差分进化算法对马斯京根模型参数进行优选,与多种其他算法的结果分析比较表明,差分进化算法不仅能获得最好的优化结果,而且参数的敏感性分析表明,在优化马斯京根参数时该计算方法的计算结果稳定性较好。(3)提出了以潘家口水库控制流域的旬暴雨日数、旬平均雨量、旬最大1d雨量、旬最大3d雨量、旬最大7d雨量、旬多年平均入库流量、旬最大3d洪量均值、年最大洪峰出现次数指标为研究对象,利用量变与质变判别模式进行洪水汛期分期识别。实例计算结果表明,洪水汛期分期指标的物理意义明确、数学概念清楚、计算方便、分期日确定较为客观、符合实际。(4)以滦河流域潘家口、大黑汀、桃林口三水库联合防洪调度为例,以现有洪水预报水平为条件,研究了在保证工程和下游防洪区安全的前提下,滦河流域洪水联合调度问题,针对各种级别洪水提出了该水库群联合防洪调度方式,给出对不同量级洪水的具体调度方案,充分发挥了各水库调洪、滞洪的作用,通过采用提前预泄、超蓄等调度措施,达到了在确保防洪安全的前提下,实现洪水资源化的目标。