洪涝灾害是当今世界的主要灾害之一,严重危害了人民生命财产安全,对人类社会经济造成了重大损失。自我国1949年建国以来,洪涝灾害时有发生,造成直接的经济损失达百亿元规模。为治理洪涝灾害,我国修建了大量用于防洪的水库,工程效益明显。在水库的多年运行过程中,水库调度专家积累了大量适用于各个水库的专家经验,如何利用专家经验制定适用于各个水库的防洪调度方案,是一项具有重要意义的工作。本文以饮马河流域的石头口门水库为研究对象,从石头口门水库历史调度过程挖掘出其中的专家经验。本文基于专家经验制定了石头口门水库防洪调度方案,同时利用优化调度模型对其进一步优化,提供多套优化方案,并在此基础上设计开发了石头口门水库防洪调度系统,对于石头口门水库的调度工作具有十分重要的参考价值。本文的主要研究内容和研究成果如下:(1)通过分析石头口门水库的历史调度过程以及与之对应的降雨、预报降雨等水文信息,归纳总结石头口门水库实际调度过程中判断泄流的关键指标,基于历史调度过程,采用数据挖掘方法,挖掘出一套可指导石头口门水库调度工作的专家经验。(2)在调度规则的基础上,结合专家经验,从历史实际调度过程挖掘石头口门水库防洪经验调度方案,使用制定出的防洪调度方案对历史洪水过程进行调度,与历史调度过程相对比证明制定出的防洪调度方案符合专家经验。为进一步验证防洪调度方案的可行性,结合不同频率设计洪水,对比分析防洪调度方案与规则调度方案。(3)建立了以水库最高水位最低、下游最大泄量最小以及超标准历史最短为目标的石头口门防洪调度方案多目标优化模型,解析了水库最高水位与下游最大泄量、水库最高水位与超标准历时以及下游最大泄量与超标准历时之间的竞争关系,阐述水库风险与下游风险之间转化关系及其随最高水位、最大泄量的变化。基于水库及下游设计标准详细阐述3个典型方案的差异,结合2019年石头口门实际洪水过程进行调度,对不同调度方案进行了分析,结果表明该研究对实际调度工作有重要的参考价值。(4)在优化后的防洪调度方案的基础上,设计开发了石头口门水库防洪调度系统。系统分为信息查询子系统、调度决策子系统、预报信息子系统、方案优选子系统四部分,运用了场次洪水划分方案、抗雨能力计算方法、多目标模糊优选技术等关键技术,为石头口门水库调度工作提供便利和帮助。