水库调度是实现洪水资源安全高效利用的关键技术手段。在新时期下,流域内协同防洪的水库数量不断增加,洪水资源管理需求越来越复杂,迫切需要系统性地开展复杂水库群联合防洪调度研究,从而弥补传统单库调度理论方法的不足。因此,本论文以汉江流域水库群系统为研究对象,从水库群防洪库容联合设计、水库群防洪库容分配规则、水库群汛期运行水位动态控制3个方面,研究水库群系统汛期运行水位联合设计、运行及风险控制问题。论文的主要研究内容和相关结论如下:（1）针对水库群防洪库容联合设计问题,构建了基于条件风险价值的防洪损失评价指标。首先,将经济学中的条件风险价值理论引入防洪评价领域,构建了单库系统的防洪损失条件风险价值评价指标,推导了其在非一致性径流条件下的表达式,并以适应变化环境的水库汛限水位优化设计为例,验证了所提出的评价指标的适用性。然后将该防洪损失评价指标由单库系统拓展到复杂水库群系统,用于求解水库群防洪库容联合优化设计问题。研究结果表明:防洪损失条件风险价值指标既可以直接反映水库系统潜在的防洪损失值,又可以通过指标中的置信水平反映风险率特征;以整个汉江流域水库群系统为研究对象,在满足库群系统防洪损失条件风险价值约束条件的前提下,水库群系统防洪库容组合方案的解不唯一,即存在可行区间,且该可行区间的边界分别由各水库的最小防洪库容值决定。（2）针对水库群防洪库容分配规则问题,理论推导了可最大化总发电量的库容分配比例系数判别式。首先,假定一个库容变化量,推导能量方程（E方程）用于表征水库的发电量与库容变化量之间的关系。其次,将E方程由单库系统拓展到水库群系统,以两库系统为例,采用E方程表征水库群的发电量与总库容变化量、各水库间库容分配比例系数γ之间的数学关系式;并解析推导了可用于指导库群系统库容优化分配的比例系数判别式。研究结果表明:与基于常规发电调度的数值模拟结果对比,推导的E方程可较精确地估计水库的总发电量;采用库容分配比例系数判别式,可简单直观地确定汉江流域库群系统中各水库之间的库容分配比例,实现总发电量最大化。（3）针对水库群汛期运行水位动态控制问题,提出了水库群两阶段风险率计算方法,以构建水库群实时优化调度模型。首先,两阶段风险率计算方法将未来调度时段按预见期节点分为预见期以内和预见期以外两个阶段,预见期以内考虑径流预报不确定性带来的风险,采用集合预报思想统计风险率,预见期以外考虑因预见期末水位过高难于应对后续洪水的潜在风险,根据设计洪水的调洪演算试算风险率;采用蒙特卡罗随机模拟法验证了两阶段风险率计算方法的准确性。其次,将所提出的两阶段风险率计算方法作为防洪约束条件,构建以发电量最大为目标函数的水库群实时优化调度模型,实现了水库群汛期运行水位动态控制。研究结果表明:水库群两阶段风险率计算方法可兼顾评估预见期以内和预见期以外的防洪风险;基于两阶段风险率方法构建的水库群汛期运行水位动态控制模型,可在不增加系统防洪风险的前提下,显著提高系统发电量,如2010年汉江流域五库系统在夏汛期可提高发电量2.30亿k Wh。