跨流域调水工程不仅投资巨大,而且十分复杂,对实时调度决策也提出了更高的要求,而调水决策是否科学合理,决定了跨流域调水工程运行的安全性与经济性,是调水工程能否得以充分发挥作用的关键。因此,必须同时做好调水工程规划和实时运行两个阶段的调水决策研究。迄今为止,人们比较关注调水工程规划阶段的调水决策研究,而对实时阶段的调水决策研究较少。由于水文现象的不重复性,规划阶段的优化调度模型所依赖的径流过程不可能在工程运行中完全重现,规划设计成果无论采用多么复杂的优化模型和方法,其成果都难以直接用于实时调水决策,因此,应加强调水工程实时运行阶段的调水决策研究,也是本文的研究重点。区别于规划阶段调水决策,实时调水决策中不仅要考虑面临时刻的信息,还要考虑必要的预报信息。本文以辽宁省东水西工程中的大伙房水库的调水决策为工程背景,研究利用美国国家环境预报中心的Global Forecasting System(GFS)系统发布的2001-2007年未来2-10d的降雨信息,研究降雨预报误差的分布规律,并将蒙特卡洛随机模拟方法引入分级预报误差分析当中,得出在某一预报量级下可能出现其他预报值的可能性及分布概率,为决策者做出可行的决策方案提供参考信息,从水资源系统的调度中优化水资源的配置。具体的研究内容如下:首先深入分析了跨流域调水决策的研究现状,指出存在的主要问题,突出了本项研究的必要性和可行性。其次,介绍了Monte Carlo随机模拟方法的基本原理和常见水文变量分布的抽样方法,分别统计大伙房水库以上流域2001-2007年汛期未来2-10d的预报降雨值和实测降雨值,利用Crystal Ball仿真模拟软件实现蒙特卡洛随机模拟,得到其频率分布规律。同时,利用适线法统计汛期降雨量级预报误差和一场洪水过后降雨预报量级误差,分析GFS降雨预报信息的可利用性。第三,在GFS降雨预报信息可利用性分析的基础上,以汛期的大伙房水库水位实时控制为研究对象,针对跨流域引水工程的特点,分别提出基于GFS降雨预报信息的预泄、正常调洪和预蓄方法,来对不同水库水位和水情时的库水位实时控制,最终实现少引水、少弃水的目标。第四,以大伙房2005年8’13洪水的全过程模拟控制为例,根据实时的水、雨、工情,以及用水需求和引水能力等信息与约束条件,尤其是预见期内的降雨或径流预报信息,提出了基于预蓄预泄方法的实时水位动态控制的可行方案。最后对全文做出总结,并将下一步的研究目标和问题进行展望。