水资源安全系统是一个复杂的动态的巨系统，涉及自然和社会经济复合系统中的诸多子系统，根据水资源安全的概念与内涵，筛选出具有代表性的指标，建立了水资源安全评价和预警指标体系。在此基础上运用层次分析法进行水资源安全评价和预警研究，给出了水资源安全级别及阈值，并将安全标准划分为良好、安全、临界、不安全、危险五个等级，与此相对应警灯分别显示蓝灯、绿灯、黄灯、橙灯、红灯，以山西为例，对山西各地市的水资源安全状况进行了评价及预警。

黄河内蒙段地处黄河流域最北端，由于它的特殊地理位置、水文气象条件、河道特性，几乎每年产生凌汛。应用基于遗传算法的模糊优选BP网络模型, 对黄河内蒙段封河、开河日期进行预报。结果表明，该模型既能合理地构造神经网络的拓扑结构, 又可加快网络的收敛速度, 并能改善网络的全局寻优能力。

以崔家营航电枢纽为代表，运用一维非恒定非均匀泥沙数学模型预测了枢纽下游河道冲刷趋势，数学模型预测成果表明航电枢纽修建后坝下游河道最大累计冲刷量与河床冲刷厚度均不大。通过对丹江口水库建库前后下游河道来水来沙和河床观测资料进行分析后发现，由于丹江口水库运行后下游河道发生了长时段、长距离的冲刷侵蚀，河床已较丹江口水库建库前有较明显的下切和粗化。另外因枢纽抬高水位不大，枢纽的兴建不会导致坝下游河床发生较大幅度调整。数学模型计算成果，可以为航电枢纽相关方面设计提供参考。

基于移动坐标的计算原理，建立移动坐标下的平面二维水沙数学模型。通过在泥沙运动方程中增加横向输沙项，对该模型进行扩展，使其能较好地模拟弯道环流的横向输沙效应。借助土力学中边坡稳定性理论，对河岸崩塌变形进行数值模拟。将扩展后的模型应用于一概化弯道上，计算结果与现有的认识一致。

为什么我国水资源管理体制从秦汉至元朝期间一直沿革着“国家统一管理”？而从明清以后一直沿革了“统一管理和分级管理相结合”的管理模式？现今又为什么提出“流域管理和行政区域相结合”的管理模式？该文通过一个动态博弈模型对上述问题予以回答，认为：水资源“国家管理”是基于国家收益最大化的制度均衡；“分级管理”是基于地方政府权益相对独立条件下的制度均衡；“流域管理”是基于流域内各地方政府博弈陷入“囚徒困境”时的制度均衡。在此基础上，就我国水资源流域管理，从原则、目标、内容、手段、组织等方面进行了前瞻性思考。

流域水文模型由于受到众多因素的影响导致结构复杂、参数众多，大多数参数都有明确的物理意义，理论上可根据其物理意义直接定量，但实际上由于缺乏观测数据支持,往往需要通过系统识别的方法推求。因此，积极开展模型参数识别技术的研究和应用从而得到合适的参数对模型推广应用及提高应用精度都有很重要的意义。采用由粒子群算法和混沌优化方法结合的混沌粒子群算法对水文模型参数进行优选，该算法对局部最优解在搜索空间上进行混沌迭代优化，改善和提高了基本粒子群算法的全局寻优性能和收敛速度。在新安江水文模型参数优选的应用结果表明，该参数优选方法比传统参数优选方法更易快速的收敛于全局最优解。

以开封市地表水水质监测资料为依据，选择具有代表性的7种污染物，建立了模糊综合评价数学模型，通过对各污染因子的权重及综合隶属度的分析计算，得出开封市地表水水质评价等级。研究结果证明开封部分地区水质较差,对开封市工农业经济发展具有不同程度的影响。研究成果可作为开封市地表水水质综合治理的依据，也为开封地区工农业排放污水处理及水资源合理开发利用提供了科学依据。

在建立了公众避险能力的评价指标体系的基础上，设计了公众避险能力调查问卷，并对安徽省沙河集水库下游居民进行调查，运用主成分分析法对确定的六个指标进行分析，确定了影响避险能力大小的三个主要指标。研究表明，影响避险能力大小的因子包括思想意识层面、知识掌握层面和个人行为层面的避险能力大小，三个影响层面及综合避险能力在性别、教育程度和居住地区方面有显著性差异，并根据研究结果，提出了相应的提高居民避险能力的对策。

随着城市化进程的加快，济南城市规模不断在扩大，城市格局发生了很大的变化。研究表明浅盆地形和多暴雨的气候是济南发生洪灾的自然因素。高强度短历时的降雨在地面形成洪涝灾害的主要原因就是济南的城市排水体系不够完善。随着城市的扩展，城市雨岛效应增加了市区出现的频率与强度，城市外部排水变为内部排水。对下垫面、沟渠及洼地的改造增加了洪量。增加了济南城市洪灾的量级和频度。城市排水体系是城市防洪体系的重要组成部分，本文对济南的城市及其排水系统的变迁做了详细的叙述，分析了城市的扩展对济南城区防洪的影响。

针对平原湖区大型湖泊调度管理现实需要及在防洪排涝中的作用，在分析湖泊现状及作用的基础上，从系统分析观点出发阐述了大型湖泊在平原湖区防洪排涝中的关键作用，探讨了湖泊的防洪排涝调度及治理方略，建议将大型湖泊纳入整体防洪排涝系统统一规划和调度，按平原水库型湖泊进行治理建设和管理，使湖泊和分蓄洪区发挥最大调蓄及分蓄洪作用，使整体防洪排涝系统发挥最大作用和效益，提高湖泊在平原湖区防洪排涝中的地位和作用，加大大型湖泊的建设管理力度，为湖泊调度管理和治理决策提供科学依据。

根据生物的免疫原理，将免疫算法中的抗体多样性的维持机制、记忆机制、促进抑制机制引入到遗传算法中，在标准遗传算法的基础上提出了加速实数编码的免疫遗传算法。研究表明，免疫遗传算法改进了基本遗传算法群体多样性差、搜索区间大和免疫算法容易陷入局部最优的平衡态，以及进化后期搜索停滞不前的性能，使其快速成熟的收敛同时又提高了局部寻优和全局寻优的搜索能力。针对黑龙江省半干旱地区水资源紧缺的问题，用免疫遗传算法进行水量优化分配，结果表明实码加速免疫速遗传算法有较好的实用性能与稳定性能。

通过对试验区葡萄基地进行监测并对监测结果分析研究，研究结果表明：在地下水浅埋条件下的干旱内陆河灌区，无排水条件下采用滴灌灌溉方式十分有效。可以充分利用滴灌的干排盐功能把作物根区的土壤盐分排积到行间无效空间区域，减少洗盐、排盐的淡水资源；在距滴头越近的土体，土壤盐分运动越剧烈，滴灌后，在有效浸润土体范围内，土壤盐分的浓度可迅速降低，适宜的滴灌频度，可长期保证有效浸润土体内土壤盐分浓度保持在较低的水平；不过，研究区葡萄基地现状滴灌状况下，目前的滴灌制度不合理，灌水量不够，灌溉周期略长。虽然干排盐效果明显，但排盐和土壤浸润范围不能满足葡萄的正常生长，也不能保证葡萄基地建设生产的可持续性发展。

利用夏玉米地膜覆盖和露地环境因子和生理指标试验结果对比，得出地膜覆盖改变了土壤水循环系统，增加了浅层土壤温度，促进土壤水分运移，抑制棵间蒸发，使得表层土壤在长期无降水的情况下能保持较高的含水量；覆膜区夏玉米单株叶面积生理指标较露地情况明显增加。

针对计算机及信息技术在农田灌溉中的控制阀门问题，提出了用涡轮涡杆的碟阀与直流慢速电机相结合，电路采用数字编码接收方式，由此构成了自动控制阀门，并论述了这种阀门在农田灌溉中的适应性。

为探讨在旱地采取控制排水措施、控制不同深度时土壤中氮元素的迁移转化规律，在旱地进行了控制排水试验，对土壤的硝态氮及铵态氮进行了追踪测定。试验表明，不同控制深度时，土壤剖面硝态氮浓度在80cm深度以内随着深度的增大而增大，且在80cm深处时已趋近于0，而土壤剖面铵态氮浓度并没有随着深度增大而呈现一定的趋势；控制排水水位高，对应田块中土壤剖面各层硝态氮及铵态氮浓度均较高，控制排水在旱地能起到保肥及减少施肥的作用。

桩基承载力的确定与计算其所需的地基土层土工参数和原位测试参数关系密切，规范中只给出了取值原则，不涉及具体的方法。在此，以太原某工程桩基设计为研究对象，立足该场地工程地质条件，选择合适的土工参数，对卵石土地基桩侧摩阻力标准值取值进行了讨论和分析，进而预估了桩的抗拔承载力，并利用抗拔静载试验验证了预估结果的正确性，从而缩短了工期，降低了成本。

采用极限分析上限法进行土坡稳定分析时，一般采取斜条分法对滑动土体进行离散，本文采用较少点的直线连接，然后利用三次样条函数细分两点之间的直线段的方法来形成滑动底面，对两种常用的内部斜条分模式进行了比较分析，对具有闭合解算例的分析证明了本文程序的正确性；对其它两个典型土坡的分析表明，两种内部斜条分模式在处理的灵活性以及分析的效率上存在较大差别。

由于土的渗流特性和土的非线性特性，土石坝在长期运行过程中，坝体结构形态不断进行调整。研究了渗流场与应变场的耦合效应，通过公式推导得到应变场和渗流场耦合的关系式，可以避开对量级较小的渗透系数的求解，提高反算速度和精度。正算采用基于耦合的渗流场计算的有限单元法，反算用遗传算法，探讨了基于耦合的渗透系数的反分析问题，然后导出这一问题的有限元计算公式及相应程序。并针对一实际粘土心墙坝进行了基于非线性耦合分析模型的渗透系数的反分析。分析结果表明，基于耦合的反算结果是合理有效的。

铁岗水库主坝下输水涵管年久老化，存在安全隐患，2007年铁岗水库第五次扩建，修建新输水隧洞代替输水涵管对外供水，在水库正常运行的情况下，对输水涵管进行封堵施工。介绍了坝下输水涵管封堵方案选择和施工技术，为同类工程提供借鉴。

对穿黄隧洞工程的北岸输水弯管进行了三维有限元抗震分析，记录了地震波激励过程中弯管结构各单元的最大主应力和最小主应力时程变化过程。依据Ottosen结构强度理论提出了破坏指数的概念，并据此找出了弯管结构的上下弯头的变截面处是抗震薄弱部位，分析结果可为有关设计单位提供科学的建议。

对恰拉水库斜墙复合防渗体进行了稳定分析，发现施工期复合防渗体自身不满足抗滑稳定要求，考虑阻滑墙作用时，复合防渗体安全系数显著提高。运行期考虑风浪作用时，护坡设置排水孔对防渗体稳定性影响较大，排水孔排水效果越显著，复合防渗体抗倾稳定性越高，所要求的砼护坡板厚度也越小。

双江拱坝左坝肩存在5层软弱夹层，对整个左坝肩岩体的抗滑稳定和压缩变形都有较大影响，设计拟采用14根抗滑传力桩加固坝肩。本文采用三维有限元法，通过对设计方案进行初步分析，发现该方案存在进一步优化的可能性，在此基础上，提出两套优化方案。通过比较分析可知，采用8根抗滑传力桩在安全性和经济性上都能得到较好满足。该成果可给其它类似工程提供一定的参考。

截面轴力和弯矩是进行结构配筋的基础，但是通过有限元所计算获得的都是单元节点上的应力，对于任意截面上的轴力和弯矩的求解必须通过单元形函数插值获得，ANSYS为平台，对调压井衬砌结构进行计算和分析，运用APDL语言进行二次开发工作，并采用路径映射技术，实现了任意截面的轴力，弯矩数据的图形，表格，文件的输出，为衬砌配筋计算提供了依据。

九甸峡水利枢纽工程调压井位于厂房后高边坡上，阻抗圆筒式结构，井身总高91m，其中出露地面以上部分高度为31m，井身内径22m，衬砌厚度2m。结合调压井的地形地质条件和运行要求，按照严格控制裂缝宽度的设计原则，采用Ansys软件对调压井后张预应力结构进行了详细的分析计算，确定了预应力锚索施加的范围、吨位、钢绞线布置的位置等，并进行了三维仿真分析计算。

宁东供水工程是宁东能源化工基地最重要的基础工程之一，是为宁东能源化工基地提供生产和生活用水的关键性供水工程。宁东水厂是宁东供水工程的重要组成部分，日处理能力为40万立方米，根据用户分布和用水水质要求不同，采用分质处理、分压供水。宁东水厂供水安全保证率高，技术难度大，工程在建设和水处理工艺的选择上采用了很多新技术、新工艺并且在运营管理中取得了良好地效果。宁东水厂采用斜管沉淀池与池底刮泥机组合应用进行泥水分离，在水处理工艺中发挥了很好的作用。对宁东水厂斜管沉淀池与池底刮泥机的组合应用的特点进行了简要的介绍。

楠溪江供水工程位于著名的楠溪江风景区入口，工程以供水为目的。工程拦河闸为2级建筑物，设计洪水标准50年一遇，校核洪水标准为200年一遇。拦河闸分为左侧的滩地自由溢流段、右侧深槽的挡水闸段、右岸调流闸门和鱼道组成。闸址位于楠溪江潮区界位置，闸下为感潮河段，闸上为山溪性河道，加上河道两侧存在大范围的滩林地，树林茂密、灌木丛生，常年行洪，水流条件非常复杂，常规理论水力计算非常困难。通过1：100水工模型试验研究，论证闸轴线位置和大闸规模的合理性，优化工程布置，为工程的顺利进行提供科学依据。

介绍了开发泵水力设计软件PCAD支撑平台的目的，给出了开发支撑平台的设计思路和开发流程。在Visual C++ 6.0环境下，利用MFC类库建立了单文档程序框架，定义二维图形基类同时定义各种基本图元继承类，并根据GDI绘图函数依照解析几何的数学方法，编写绘图函数程序代码，采用交互式绘图方式，响应鼠标消息，实现绘图功能，成功地开发了可独立运行于Windows系统的PCAD支撑平台。运行实例表明此支撑平台与PCAD具有良好的兼容性，使PCAD脱离了AutoCAD的束缚，扩大了PCAD的应用范围，降低了用户使用成本，简化了PCAD的操作步骤。

泵试验台汽蚀筒内的流动是具有自由表面的复杂流动。本文以叶片角为-2o，型号为JM-211的混流泵为例，在其设计工况点Q=2200m3/h下，运用VOF模型，对江苏大学流体中心多功能试验台汽蚀筒的流动进行了内部流场数值计算，并与试验值进行了对比分析。数值计算得到了汽蚀筒内部的速度矢量图、两层稳流栅（整流器）附近横截面的压力分布图，以及出口速度、压力分布图。分析结果表明，两层稳流栅后流速稳定，压力分布较为均匀；泵进口压力试验值与计算所得得汽蚀筒出口压力值非常接近。因此，该汽蚀筒进出口和稳流栅达到了试验所要求得泵进口压力且压力稳定。同时，研究结果表明VOF模型是模拟水泵试验台汽蚀筒内流动的一种有效方法。

运用流场计算软件Fluent，对轴流泵叶轮内气液两相三维流场进行了数值计算，分析了水气混合工况下的流动参数分布特点。通过对叶轮流道内的静压分布及含气率分布的分析，揭示了气泡在叶轮流道中的分布特征。研究发现，在不改变叶片安装角的情况下，随着流量的增加，冲角发生变化，导致气泡聚积现象从叶片的背面移到叶片工作面。此外，在叶片背面靠近轮毂处和叶片背面的轮缘处易发生气泡的聚积。

利用程序设计语言VB结合地理信息系统组件MapX、地理信息系统平台MapInfo Pro 、SqlServer数据库等软件环境和空间拓扑关系、缓冲区分析等GIS技术设计并实现了农村配电网线路管理系统。该系统能够实现地图管理、线路图的绘制、切改和删除、空间和属性信息双向查询和统计、线路图输出打印等功能。文中详细阐述了系统的总体架构、功能设计、数据库分析和设计、关键技术和系统实现等。该系统已在河北保定某县电力局投入使用，取得了较好的效果。

基于大涡模拟动态亚格子湍流模型和三维时均N-S方程，应用非结构网格的滑移网格技术，进行了混流式水轮机全流道动静干扰的三维非定常湍流计算。捕捉到了水轮机各过流部件内的流场随时间的变化情况。计算结果表明水轮机中的水流处于复杂的湍流运动状态，随着时间的推移，水轮机内部湍流运动变化剧烈，得到的计算结果更接近实际流场的分布。

采用水润滑橡胶轴承的小型轴流式水轮机,运行于多泥沙河流时,橡胶瓦快速磨损导致转轮室间隙非正常扩大,机组效率剧减乃至带不上负荷。为解决多哇电站的问题,在原有水轮机顶盖狭小的空间内,将水润滑橡胶轴承改造成了稀油润滑轴承,并加设了主轴密封及顶盖射流泵引水装置,成功解决了上述问题。

提出了一种中长期电力负荷预测的集对分析聚类算法。该方法采用集对分析中的同异反模式进行模式识别，并根据聚类分析的基本思想进行分类预测。最后采用福建省年用电量数据进行了实例研究，结果表明该预测方法是有效的。

基于当前我国电力市场发展现状与水平，尝试 “水火置换”模式，在目前电力体制改革不断深化的过程中，具有重要的实际价值。通过对“水火置换”效益的探讨，从经济、环境及社会三方面提出量化的效益评价指标，最后通过具体应用实例给出某火电厂参与“水火置换”的效益评价结果。案例分析表明，评价方法合理可行，且在目前电力市场环境中，“水火置换”经济效益、环境效益和社会效益都相当显著。

粒子群算法因其原理简单、易于编程、适于并行计算等优点而得到了广泛的应用。本文探讨和分析了Matlab粒子群算法工具箱，并提出了基于该工具箱来实现水电站优化调度计算的方法。计算实例表明，Matlab粒子群算法工具箱可以很好地用于解决水电站优化调度问题，可获得比动态规划算法更好的精度。

为了进一步改善新型直流输电系统的控制性能，本文通过总结采用新型换流变压器及其相应感应滤波方式的直流输电系统的控制特性，在此基础上，将现代控制理论中变参数PID控制器(VAPID)引入到新型直流输电系统的控制策略中，提出了采用VAPID的新型直流输电系统换流器控制方式，并相应地设计了基于VAPID的整流侧定电流控制器及逆变侧定电压控制器。通过对一具体的新型直流输电模拟系统控制性能进行仿真实验，将所设计的控制器与传统的直流输电固定PID控制器相比较，以验证新型直流输电系统采用VAPID控制器所具有的良好的控制性能。

灰色系统预测模型是中长期负荷预测的一种有效方法，但是，此模型存在未考虑经济因素对负荷发展的影响及难以满足高精度要求的缺陷，构建了考虑经济因素影响的灰色BP神经网络组合预测模型，通过灰色关联分析方法确定影响负荷的主要经济因子。主要经济因子的引入，使预测模型更符合实际、更合理。应用此组合模型对某省全社会用电量进行了中长期预测,结果表明，该模型具有更高的精度和更好的实用性。

综合运用基于DEM的流域水系模型与TOPMODEL水文模型构建出了流域梯级水电站实时水文预报模型，并以VS.Net为平台，运用分布式网络编程技术将二者集成，为西南某流域梯级水电站设计开发出功能先进和完善的网络版实时水情预报管理软件系统。该系统已投入使用，为实现流域水情预报的智能化、信息化和网络化管理提供了可靠的辅助工具。

主要针对工程建筑物分布较为分散，用常规测量方法施测难度大，且不经济。因此利用GPS定位方法进行施测。文章主要从坐标系统和投影面的确定，施工控制网的布设、观测、利用精密星历进行数据处理、对成果的质量控制及分析，GPS解算的成果与全站仪观测的边长进行比较分析，对解算的精度进行了详细的论述等方面对引水式电站建筑物分布较散的施工控制网的建立进行详细的探讨。文章以贵州大田河落生、大地水电站施工控制网的建立为例进行阐述。最后总结出用GPS建立施工控制网的优越性。对建筑物分布较为分散的水电工程具有一定的参考价值。

分析了电力系统振荡时振中电压变化、测量阻抗变化率，振荡过程中发生不对称短路故障及三相短路故障的特征，提出了用模糊识别电力系统振荡及振荡过程中发生不对称短路故障、三相短路故障的模糊别方法。该方法简明，在微机保护中使用简单。