本書從流域徑流特性分析及預報、水電能源系統優化調度決策和水電機組動力學特性及運行狀態評估等內容出發，對復雜水電能源系統最優調控的理論和方法進行系統深入地研究。
全書內容分為3篇：
　　第一篇：流域徑流特性分析及預報的先進理論與方法
　　本篇對流域徑流的周期、趨勢和混沌性等演化特性進行了深入研究，在此基礎上建立了基于小波分析和支持向量回歸的徑流多尺度耦合預測模型，構建了一種中長期徑流區間預測的混沌時間序列方法，以便為今后水資源管理的政策制定者、研究人員以及公眾提供未來徑流變化的背景。
　　第二篇：水電能源系統優化調度決策的先進理論與方法
　　本篇對現有多目標進化算法在求解流域梯級聯合調度等復雜大規模優化問題時存在的問題，提出了自適應網格多目標粒子群優化算法，針對傳統調度決策方法不能有效處理梯級聯合調度決策問題中的不確定性因素、缺乏柔性和魯棒性差等缺點，提出了基于廣義集對分析的多屬性決策方法；最后以三峽梯級電站調度問題為應用背景，研究了梯級電站多目標調度模型及其求解方法，以及基于廣義集對分析的梯級多屬性調度決策方法。研究成果為梯級電站多目標調度決策問題的解決提供一條有效途徑。
　　第三篇：水電機組動力學特性及運行狀態評估的的先進理論與方法
　　本篇考慮到振動問題在水力發電系統運行中的普遍性，為了使水電機組轉子系統振動分析更為合理，分別建立了剛性聯接轉子系統動力學模型、軸向推力作用下轉子系統動力學模型、轉輪葉片作用下懸臂轉子系統的動力學模型和立式Jeffcott轉子模型彎扭耦合振動微分方程，深入研究了不同參數作用下，轉子系統動力學特性進；在此基礎上，結合旋轉機械故障診斷理論，建立了基于信息熵和Parks聚類相結合的水電機組振動故障診斷模型。希望研究內容能為水力發電機組在轉子動力學、軸系振動及振動故障診斷等相關研究提供一定的借鑒。