在中国各种自然灾害中,洪灾对自然环境和经济发展的影响最大,特别是长江流域的洪水灾害,其主要原因一直是人们争论的焦点.该文旨在运用动力学方法,从宏观角度研究长江中游复杂水系中的洪水运动规律以及上游地表因素对流域产流和下游洪水位的影响,为防洪决策提供依据.该文首先建立了一维水系的交汇河道模型,并针对交汊河道中交汇水流系统的水力特性进行研究,得出了交汇水流系统中顶托作用随各河道参数的变化规律,所得规律较以往的相关结论更加深入.同时运用所建立汇河道模型,研究了长江支流与干流的洪水遭遇现象,得出干、支流洪峰遭遇可以造成长江干流洪水高水位.利用有限体积法的优点,可以减少河网研究中水流连接问题的复杂性,使得河网水流运动数值模型较以往更加简便.该文第二个主要内容是以长江荆江—洞庭湖地区为背景,建立了一维和二维交错的复杂水系洪水演进模型,分析了这个模型中影响干流洪水水位的一些主要因素,定量比较了各因素的影响程度的差异,得出长江中游地区高洪水位的主要原因是螺山站水位流量关系恶化、分流河道淤积以及洞诞湖调洪能力减少.该文第三个内容结合超渗产流、运动波以及河道洪水演进模型建立了小流域的产流—汇流模型,分析了各因素影响流域产流的变化规律.同时采用汇流函数,将小流域产流过程扩展到全流域,定量分析了上述各因素不同造成的产流洪峰变化对长江中游河道洪水位的影响.得出了上游植被条件恶化是长江中下游洪灾的另一个原因.最后,通过理论分析得到了存在集中侧向入汇的扩散波洪水演进的解析解形式,并且分析了支流入汇流量对干流水流的影响情况.