针对甘肃景电灌区局部出现的严重的土地次生盐碱化问题，通过现场调查和对灌区地下水盐观测资料的分析，认为灌区的地下水属入渗—蒸发型，灌溉回归水的水盐运移是造成灌区次生盐碱化的主要原因，同时提出了针对景电灌区土地盐碱化的治理措施。

盐分的淋洗是阿拉尔灌区农业生产的重要环节。通过室内垂直入渗试验研究了淋洗水量和土壤初始含水量对阿拉尔灌区土壤脱盐状况的影响。结果表明,土壤含盐量分布和土壤盐分浓度随土层深度的增加呈指数函数增加,随土壤初始含水量的增加而减少,并且Cl-浓度也随土层深度的增加而增加。这为阿拉尔灌区设计合理的淋洗水量提供参考。

参考作物腾发量是估算作物蒸发蒸腾量的关键参数，它的准确预测对提高作物需水预报精度具有十分重要的意义。由于参考作物腾发量随时间变化具有一定的动态特性，将动态的Elman神经网络引用于参考作物腾发量预测中，并以铁岭市为例，对比分析了Elman模型与BP模型的预测结果。分析表明：Elman模型不仅能反应系统的动态特性，还具有比BP模型更高的预测精度、逼近性和稳定性。

在分析引黄灌区泥沙分布现状、存在的问题及泥沙优化配置必要性的基础上，构建了引黄灌区泥沙多目标优化配置数学模型。针对引黄灌区泥沙分布的特点，在模型中提出了分散系数的概念。用所建模型对位山灌区进行了泥沙优化配置计算，配置结果为灌区治理提供了参考依据。

应用Hargreaves公式和Penman-Montieth公式计算了太子河流域1960-2005年间逐月参考作物腾发量。将Hargreaves公式计算结果与Penman-Montieth公式结果比较发现，年内3月份-10月份Hargreaves公式计算结果偏高，其余月份偏低。两方法夏季差异最大,冬季差异最小。相对湿度和风速是两方法差异的主要原因，经分析太子河流域相对湿度的影响更大。利用Hargreaves公式计算结果与PM公式计算结果之间良好的线性关系，对Hargreaves公式系数进行了地区修正。修正后的Hargreaves公式简单、准确，为辽阳市及其类似地区ET0的计算提供了新方法。

根据实测灌水资料，运用迭代法推求了土壤入渗参数。实例应用表明，利用迭代法计算的土壤平均入渗量为10.54cm，与实际的灌水深度（10.50cm）十分接近；而利用筒测法计算的土壤平均入渗量为12.73cm，远比实际灌水深度要大，误差高达21.24%。因此，利用迭代法得出的土壤入渗参数比较可信。

宁夏南部山区的半干旱及同类地区作物灌溉主要采取补充灌溉，试验掌握在不同灌溉方式、不同灌溉量下的土壤湿润情况，可以为实施作物精量控制灌溉提供设计、灌溉依据。本研究选择滴灌和点灌2种灌溉方式，设计5个水平的灌溉量，在宁夏彭阳县王洼镇姬阳洼小流域进行实地试验，摸清了不同灌溉方式、灌溉量下的土壤湿润范围、深度、土壤湿润比及灌溉量与湿润土体体积的关系。

通过对雨养农业区天然降水与粮食作物单位面积产量水平的分析，提出了旱作农业生产力分析与计算方法，建立了基于水分供给和时间变化的二元产量模型，为进行旱作农业区不同时段不同水平年条件下的作物产量预测提供了新的方法。

我国的农田水利设施大部分兴建于上世纪七、八十年代，目前，这部分农田水利设施大多已严重老化，处于闲置或废弃状态，然而这部分农田水利设施却没有得到应有的重视和相应的妥善处治，这部分农田水利设施不仅长期占据我国大量的土地资源，而且影响农业生产和村容村貌，一些废弃机井、池塘和蓄水池还常导致人畜安全事故的发生。如何妥善处治这部分农田水利设施已成为新农村建设中亟待解决的突出问题。本文在深入分析这些农田水利设施特点的基础上，提出了解决这一问题的基本思路、有效途径和关键技术方法。深入探讨了旧有设施修复与改造技术、在新的土地整理或农田规划中的再利用技术、土地资源释放、续耕修复技术和建筑垃圾资源化利用途径。结合案例论证了旧有农田水利设施修复与再利用的经济效益和社会效益。

土壤水分是植物生长、植被恢复的主要影响因子，与侵蚀过程关系密切，同时土壤水在空间尺度及时间序列上的分布特征，是土壤水分研究的重要课题之一。对土壤水分时空分布的研究方法、内容及应用等做了综合分析，总结了前人的研究成果，指出目前基于地质统计学的土壤水分时空变异研究在指导灌溉等农业生产上发挥了重要作用，但对于坡地水土资源综合利用和退化生态系统植被恢复这一新的领域，仍需进一步探讨；随着地理信息系统和Matlab、分形理论等数学方法的引进，土壤水分时空分布的研究将更加深入，对于水土资源综合利用和退化生态系统植被恢复具有重要意义。

针对MODFLOW处理承压含水层中混合开采井流量在各层分配上存在的问题，提出了流量权重迭代计算方法。该方法不仅考虑各含水层渗透性差异，而且考虑了抽水井周围水头差对含水层流量的贡献。本文以三维非稳定流理想模型为例，通过对各单元网格的水头和抽水井所处各层流量权重的双重迭代求解，得出非均质承压含水层中各层井流量的分配量。在此基础上，进一步分析不同网格剖分对混合机井各层流量计算的影响及其井水位的校正。

在探讨分质供水必要性的基础上，建立了城市优质地下水资源模糊定价模型。模型由水资源多目标模糊识别理论模型和优质地下水水价格计算模型两部分组成,其中第一部分是对影响水资源价值的各因素进行多层次多目标（指标）模糊评价,第二部分是根据社会对优质水价的承受能力构建水资源价格向量，进而计算优质地下水的水资源价格。以济南市为例,利用所建模型计算济南市优质地下水的价格,从而为济南市实行分质供水、实现区域水资源可持续开发利用提供决策依据。

石羊河流域平原区是我国水资源利用程度最高的地区之一，严重的生态环境问题与地下水位动态变化密不可分。结合MATLAB7.1，通过趋势项、周期项、随机项的迭加建立地下水AR(p)时间序列预报模型，预报近年的地下水水位，预报结果显示该区地下水位将持续下降，应及时加以控制。

在模糊物元分析原理的基础上，结合水质评价的特点和欧氏贴近度的概念，将熵值法与模糊物元建模相结合，建立了基于熵权的属性识别地下水水质评价模型。应用熵值法来确定权重系数，避免了权重系数确定的主观性问题。实际应用结果表明:该模糊物元模型简便、通用、计算结果较为客观和稳定，为水质综合评价提供了新的有效方法。

高斯过程是近年来发展起来的一种新的机器学习方法，它有着严格的统计学习理论基础，对处理高维数非线性小样本复杂问题具有良好的适应性。针对地下水位的动态变化是一个复杂的非线性过程，地下水位与其影响因素之间存在着复杂的非线性关系，将高斯过程机器学习方法应用于地下水位预测，并提出相应的模型。工程实例研究表明，地下水位预测的高斯过程机器学习模型是科学可行的，预测精度高，简单实用，对地下水位预测的问题具有较好的适用性。

以苏州工业园区水环境为研究对象，对水环境质量现状进行调查与监测，结果表明，园区水环境的主要污染源为污水厂尾水、农业面源污染、渔业污染，以及航运、酸雨等带来的污染。水环境治理面临的突出问题是上游来水水质差、人口快速增长使园区面临巨大的环境压力、潜在的高新技术污染、不合理的产业结构带来的水环境压力、水的自净能力差等。最后提出了园区水资源可持续利用的具体对策。

从社会经济系统、生态环境系统和水资源系统三个层次16个指标用人工神经网络对郑州市水资源可持续利用状况进行综合评价。结果表明：1994-2005年，郑州市水资源可持续利用评价结果分别为0.43、0.39、0.42、0.41、0.48、0.5、0.55、0.65、0.59、0.63，整体上呈较快上升趋势，但其仍然处在可持续利用困难到基本可持续利用阶段；未来规划水平年（2010、2015、2020年）水资源可持续评价结果分别为0.68、0.72、0.75，均处于可持续发展阶段。通过敏感性分析得出影响郑州市水资源可持续利用的敏感性要素为：水资源开发利用率、单方水粮食产量、平均灌溉水利用系数。提高水资源开发利用率、单方水粮食产量、平均灌溉水利用系数、人均GDP、中水回用率是改善郑州市城市水资源可持续利用状况的重要举措。

由于水资源短缺和水环境恶化等问题日益突出，引起了众多学者对水资源承载力的关注。投影寻踪法具有分辨率高、赋权客观、人为干扰小、结果稳定等优点，差分进化算法是一种高效的并行搜索算法，结合两者建立了一种新的数学模型——差分进化投影寻踪插值模型(DEPPIM)，并应用文献中的实例进行了城市水资源承载力综合评价，其结果合理精确，能较好的找出水资源承载力与评价指标间的内在规律， 说明DEPPIM可有效地应用于城市水资源承载力综合评价中.

需水预测是确定城市水资源规划和管理决策的重要依据，其预测精度受到诸多因素的影响，具有较大的不确定性和模糊性。作为一种新型集群智能进化算法，粒子群优化算法具有容易理解，易于实现，不要求目标函数和优化条件可微等特点，十分适合应用于非线性模型参数的拟合问题中，因此本文将其引入需水预测领域，用来拟合需水预测指数模型中的参数并应用两篇文献中的实例检验建立的模型。检验结果表明，相对于复杂模型，用粒子群算法拟合该模型不仅容易实现而且具有更高的预测精度，因此在需水预测中有很强的适用性。

水环境承载力的研究是环境规划与经济可持续发展的有用工具，国内外已做了许多研究。着重介绍学者对水环境承载力概念的不同提法，进而提出了自己的观点；在阐述水环境承载力指标体系研究现状和四大类水环境承载力研究方法的基础之上，分析了研究中存在的不足和急需解决的问题，提出了未来发展方向，认为水环境承载力的进一步研究应完善概念体系，加强学科间交叉融合，深化定量化研究以及进一步拓展研究领域等。

在HBV模型原理及其特点的基础上,结合广东省所处的暴雨径流地区的水文特征,去掉冰雪融水量对产汇流的影响,增加了坡面产流和汇流模块，并把河网线性汇流改成马斯京根河网汇流。将改进的模型应用于韩江棠荆流域做进一步的研究,并把原模型及改进模型所得到的结果分别与实测结果进行比较分析,从而为今后继续拓展HBV模型在该流域的应用提供有益的研究经验。

近年来，随着我国工业化和城镇化的加快，用水量的增加和水环境的污染，使水资源短缺呈现日益加剧的趋势。根据我国水资源形势和社会经济发展的要求，必须大力提高水资源的利用效率和效益，建设节水型社会。节水型农业是节水型社会的重要组成部分，通过明晰初始水权和水权转让制度，建立用水总量控制和定额管理相结合制度，综合采取法律、工程、经济、行政、技术等措施，实现节水型农业建设目标。为借鉴关于水权转换的实践成果，本文介绍了美国、日本、澳大利亚、西班牙、智利等国家在农业节水与水权转换的基本做法，总结其农业水权转换的经验与启示，探索我国水权转换的实现途径。

山东省农业生产在全国的地位举足轻重，农业用水量大，部分地区农业用水日趋紧张，水环境条件恶化。分析了具有代表性的区域包括地下水超采区、海水入侵区以及污染河流沿线农业生产区的农业生产用水与水资源及水环境之间矛盾关系，说明该区水资源已不能继续支撑现有的农业发展模式，提出了根据当地水资源的数量和质量，调整农业结构，改变生产布局等相应的改进措施。将蔬菜生产基地由寿光一带向沿黄地区转移，并减少蔬菜的调出。污染河流沿线改农作物生产为林业或改地表水灌溉为开采地下水，改善供水安全保证程度。推广节水灌溉制度，减少灌溉用水量，提高水资源利用效率。

改进密切值法引入目标差值率对初始矩阵进行规范化处理，并应用层次分析法对富营养化各评价指标的贡献程度加以确定。将改进的密切值法应用到乌梁素海的富营养化评价中，从中分析了此方法优缺点及改进之处的必要性，同时分析了乌梁素海水质变化情况及原因。结果表明，改进密切值法应用到包含着许多不规则的影响因子及许多非线性过程的湖泊这一复杂系统的富营养化评价中，虽有其不足，但与其他评价方法结合，可以更准确反映湖泊富营养化状况，根据密切值的变化情况，推断出在各种物理、化学和生物过程的作用下，湖内富营养化的变化过程，直至在南部一定区域内，密切值达到最大，对应该区域的水质相对也是最好。

虚拟水贸易是一种新的水资源供应方式，虚拟水战略是贫水国家和地区解决水资源短缺和粮食安全问题的重要途径。虚拟水理论和虚拟水贸易是水资源管理中的一个新兴课题，其中虚拟水贸易量的估算是一个难点。采用投入产出法对2000年张掖地区的虚拟水贸易量进行了估算，较之以往的方法，其估算比较全面，计算方法相对简单，估算口径统一，可操作性强，估算结果比较准确。估算结果表明2000年张掖地区虚拟水贸易赤字达到5.68×108 m3，为了缓解水资源紧缺问题，张掖地区必须改变其虚拟水贸易策略。

随着江、河中水利、水电工程等人类活动的频繁影响，水道的自然流态发生了较大的改变，高水位和超低流速的无常关系使常规水文测验仪器和方法已不能适应，结合国内外水文行业使用高精度定点式宽带[1]CM型H-ADCP在超低流速和恶劣环境下获得较高精度流量测验结果的案例分析，提出了符合《声学多普勒流量测验规范》[3]的定点式流量测验的解决方案。

主要依据长江中游和下游1470-2000年531年的旱涝等级资料，采用Mann-Kendall突变检测，功率谱分析及小波变换分析等方法探讨了长江中、下游地区的旱涝等级的频数特征、连旱连涝特征、旱涝变化的周期特征及其未来变化趋势。分析结果显示：长江中游的旱涝变化存在着准20年、准10年、准5年的周期变化，预测在21世纪的前5-10年，长江中游将处于降水正常及偏多期，而在21世纪10-20年代，则有可能出现少雨干旱期。而长江下游存在着准5年、准2年的周期变化，预测在21世纪的前10年，长江下游将处于多雨的洪涝期，而在21世纪10-20年代，则有可能出现少雨干旱期。

针对混凝土坝的接触问题，建立了三维摩擦接触非线性动接触模型。根据接触面上的非线性特点，把力系分为外荷载和接触面上的接触力，通过假设接触状态，把接触力作为迭代变量，求解满足接触条件和动平衡条件的接触力。首先给出了接触面单元的应力计算公式，推导了非线性动力接触方程，详细说明求解的步骤和迭代的过程。通过例子验证该模型能够模拟混凝土坝接触面的张开、闭合和滑移，实例分析表明，采用该模型有稳定的收敛性和足够精度。

通过对镇江滨江堤岸不同类型生态混凝土工程实施3年植被的群落调查，利用生物多样等系列指标，评价不同设计方案的植被效应。结果发现，在半球状、格状和仿石状三类生态混泥土中分别栽种虉草（Phalaris arundinacea）、三叶草（Oxalis rubra）、黑麦草（Lolium perenne）和高羊茅（Festuca arundinacea）四种植物，3年后，尽管黑麦草和高羊茅消失，但总体上植被状况良好，且以半球状生态混凝土区域内最好，其中，物种丰度为13，物种多样性指数为2.04，生物量为1023.5 g/m2，盖度为97.8%，因而群落具有较高的稳定性。而未进行植被栽培的生态混凝土区域内，尽管有一些本地种侵入，但丰度、物种多样性指数和生物量均极低，群落脆弱。因此，在镇江滨江堤岸护坡工程中，选用半球状生态混凝土并栽培和三叶草的方案最佳之一。

目前，在多目标评价中，通常采用专家打分法进行评价，但如果决策过程完全基于专家的主观权重，而忽视指标集所包含的客观信息，决策又可能会偏离实际。水利工程项目的合理评价应基于专家的主观权重与客观信息相结合的方法。通过利用熵权理论确定指标权重、多目标理想点优劣排序的综合评价方法，在水利工程多方案比选中，对方案进行基于经济效益、生态影响和社会影响以及技术问题等多目标的综合评价，从而选出最优方案。通过实例验证，该方法得出的结论合理，方法简单易懂，可操作性强。

目前，在多目标评价中，通常采用专家打分法进行评价，但如果决策过程完全基于专家的主观权重，而忽视指标集所包含的客观信息，决策又可能会偏离实际。水利工程项目的合理评价应基于专家的主观权重与客观信息相结合的方法。通过利用熵权理论确定指标权重、多目标理想点优劣排序的综合评价方法，在水利工程多方案比选中，对方案进行基于经济效益、生态影响和社会影响以及技术问题等多目标的综合评价，从而选出最优方案。通过实例验证，该方法得出的结论合理，方法简单易懂，可操作性强。

结合锦屏高拱坝，采用三维非线性有限元方法，以累计自重和设计水压为基本荷载，研究水平层缝和横缝对高混凝土拱坝破坏机理的影响，着重分析比较完整无缝坝体、坝体只含有水平层缝、坝体同时存在水平层缝和横缝等三种状态下坝体的破坏机理。

为了研究石灰石粉对水泥基材料流变性和强度的影响，考察了石灰石粉的颗粒形貌效应以及石灰石粉的细度和掺量与水泥基材料抗压强度的关系。结果表明：石灰石粉的颗粒形貌效应改善了水泥基材料的流变性和强度性能；在工程应用中，石灰石粉的细度宜小于45μm，掺量（等量取代水泥）宜在10%左右。

通过依兰松花江大桥水工模型试验，针对三种桥型方案进行了各级典型流量下的桥区河段建桥前后的水流模拟试验。通过观测对比桥前壅水、流速流向分布及桥位处流量分配关系等水流结构特性，推荐了连续梁桥型方案及相应桥孔布置方式，分析了该桥型对通航、泄洪及两岸防洪设施的影响并给出了措施建议。

为澄清弹性中心法计算坝后背管工作应力的问题，计算了3个工程或模型实例并分别与模型试验及相应的有限元分析结果作了比较分析。考虑到环向管壁为高脚变截面深拱，故采用弹性中心法时除考虑拉伸与弯曲变形以外,还考虑了剪切变形,也考虑了变截面与混凝土开裂的影响。分析表明，有限元法计算结果与模型试验结果比较接近，而弹性中心法计算结果则与它们相差较大，其理论原因是，弹性中心法不太适用于厚壁管。

基于三维有限元数值模拟技术，对江坪河水电站溢洪道控制段边墩进行了整体空间应力与变形分析，得到了其典型工况下结构的整体位移、周边缝变形和结构重要部位的应力分布规律。根据有限元计算结果，评价了边墩混凝土结构的预应力效果，并探讨了锚块底部与相应闸墩顶面两种不同接触方式对结果的影响，为结构的设计、施工提供参考依据。

通过对贵州省水电资源的开发利用潜力及其制约因素的分析研究，提出了进行水土保持综合治理、加强部门协调合作、征收水资源开发补偿费等水电综合治理措施，不仅对加快贵州省水电开发建设项目的科学规划与合理利用，促进贵州省社会、生态以及经济良性发展环境的构建具有重要的指导意义，而且极大地推动了两江流域上游“生态文明”建设的进程，促进了人与生态环境的和睦共存。

针对隧洞衬砌混凝土温控防裂的问题，以溪洛渡水电站导流洞工程为例对于不同厚度的衬砌混凝土通水冷却的温控效果进行研究。结果表明，即使在地下衬砌混凝土工程中通水冷却是一种十分有效的温控措施，特别是厚度较大的衬砌结构的温控防裂效果十分明显，必须采取通水冷却才能达到防止早期温度裂缝的目的。但很薄的衬砌混凝土结构通水冷却效果不佳。该成果在溪洛渡水电站工程导流洞工程衬砌混凝土施工中得到应用，并取得良好的温控防裂效果。

针对移民实施过程中存在的土地环境容量及相关问题，进行专题研究，对半淹村组的淹没线上土地数量和质量进行调查分析。依据已搬迁户剩余耕园地资源和未搬迁户淹没损失土地资源，以陡坡地(25o以上)和退耕还林地不作为土地容量为条件，按同等产值的原则进行资源平衡，并以恢复当地居民原有生产生活条件为前提，拟定土地环境容量调查复核及有关问题的处理意见。

在我国大型水电站的巨型水轮机运转过程中，水轮机所受到的磨蚀日益严重以及磨蚀机理极其复杂的情况下。通过采集，统计，分析过机水流指标在水轮机不同磨蚀机理中的影响作用；水轮机的不同磨蚀部位，磨蚀形态以及磨蚀强度随时间的变化规律；现有的主流磨蚀公式存在的优点与不足以及不同磨蚀部位由于磨蚀机理不同而对材料抗磨蚀强度随时间变化进行不同的定义。结果表明，大型水电站的巨型水轮机过机水流指标，磨蚀机理，不同磨蚀部位的形态与抗磨蚀能力的采集统计，为数值模拟重构以及检修机制的转变提供了更加真实可靠的依据。采集，统计，分析影响水轮机磨蚀的各种因素符合更深入地分析水轮机磨蚀机理，数值模拟重构以及检修机制转变的要求。

农村电网中有源滤波器（APF）是谐波治理的一个重要组成部分。其补偿电流的检测方法的选择直接决定了电流补偿的精度和动态相应效果。根据检测的要求，为了减少误差和精确测量，必须选择一种较适合系统的、经济实用的APF补偿电流检测方法。本文概述了农村电网中APF补偿电流检测的方法，分析讨论了其原理、特点、局限性、发展动态及方向等。着重介绍了一些现阶段最新的农村电网中APF补偿电流检测的方法，同时预测了其总的发展趋势。基于多种理论的综合，并结合先进的算法，将为APF的发展提供更大的空间。

归纳总结了地区电网内小水电开发存在的特殊问题及技术难点，并针对这些问题设计开发了地区电网水电站群优化调度决策支持系统，介绍了系统的设计思想，并阐述了系统功能设计及其软件开发，对于充分发挥水库的发电、防洪、灌溉、航运等综合效益、对于提高韶关地区水电资源利用效率具有重要意义。

配电网规划寻优是一类非线型的组合优化问题，单独应用遗传算法等启发式算法容易陷入局部最优，本文应用禁忌搜索思想改造遗传算子将有效地改善局部收敛达到全局最优的目的。算例表明本算法是可行和有效的。