洪水极大地危及到人民生命财产安全,因此对洪水的演进过程进行准确的计算是一个重要的研究课题,具有很强的理论和现实意义。本文以清江河道洪水演算的实际工作为背景,对洪水演算的原理、数学模型及实现进行了研究,对圣维南演算模型与马斯京根演算模型的要点与难点进行了分析,并提出了一些改进措施。本文首先阐述了国内外洪水演算理论和方法的发展与现状,介绍了洪水演进的基本原理和功能要求。接着从洪水过程的数学模型入手,讨论了圣维南方程的数值解法及其定解条件,着重论述了Preissmann差分格式的应用与矩阵方程的求解过程。然后叙述了马斯京根演算理论,着重探讨其演算参数的率定方法,针对传统率定方法的不足,剖析了遗传算法、模拟退火算法在参数率定方面的应用,并提出在遗传算法中引入模拟退火机制来改善其全局寻优能力。本文重点之一是分析了圣维南演算模型的边界条件及其适用情况,针对库区河道,分析了闸门调整情况对演算结果的影响,同时讨论了河道断面参数对演算的影响,对于不规则断面的河道,引入蓄存宽度与计算宽度的概念。研究长河道马斯京根演算模型的改进措施是本文的另一个重点,指出长河道等长分段时,其洪水传播时间并不相同,进而提出长河道不等长分段的演算方法。本文最后比较了圣维南模型与马斯京根模型的优缺点及其适用情况。