应用恒温培养箱进行试验，以尿素作为供试肥料、砂壤土作为供试土壤，研究了不同温度、不同施氮条件下土壤硝态氮含量的动态变化趋势，运用Logistic生长曲线定量描述了恒温培养条件下土壤硝态氮随时间的转化过程。结果显示：在本试验条件下，随着培养时间的延长，硝态氮会在土壤中大量累积，且高温高氮处理的硝态氮累积量明显高于低温低氮处理。土壤硝态氮的累积可以用Logistic生长曲线N0=a/ (1+ce-bt)定量描述，然后得到两个参数：最大硝化速率Kmax和延迟期td。不同处理条件下最大硝化速率变幅为0.236—0.373mg/kg?d，延迟期变幅为1.05—3.15d。参数分析显示低温低施氮处理的硝化作用进行最慢，高温高氮处理最快。通过非线性回归分析，得到影响最大硝化速率Kmax和延迟期td的因素有施氮量、温度和肥热耦合作用，其中温度影响达到显著水平。利用上述回归模型，可为恒温培养条件下土壤氮素的有效利用提供理论依据。

农村水利标识是农村水利建设和管理的重要内容和信息表达的重要载体。由一系列农村水利对象的标识按照一定原则或内在逻辑关系形成了农村水利标识系统的层次结构体系。在分析了标识系统的特性的基础上，指出了农村水利标识系统具有展示指引、宣传教育、告示与警示、鼓励公众参与等功能。根据农业水利的特点和要求，提出了标识信息、外观的规范化设计方法和材料选择要求，为农村水利规范化管理提供了方法参考。

对于需求巨大且多元的小型农田水利设施的建设和管理，完全依靠公共财政和政府投入并不现实，更需要依靠和促进农户的积极参与,但当前农户参与小型农田水利设施建设和管理的意愿并不高。影响农户参与意愿的因素很多，基于全国21个省的农户问卷调查数据，通过线性回归方法对影响农户参与意愿的因素进行分析，发现农户家庭收入中农业收入的比重、农户文化程度、家庭农业劳动力人数、家庭承包地数量、家庭社会资本、农田水利设施购置补贴等，与农户参与意愿成正相关；而已有农田水利设施的数量、农业劳动力的年龄、农户对村干部的信任度等因素，与农户参与意愿成负相关。此外，社会性别也是影响农户参与意愿的重要因素，户主为男性的，参与意愿更高。

为了研究灌水深度对冬小麦根系生长的影响，在大田应用塑料管土柱法进行冬小麦根系试验，测定了冬小麦拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期的根系形态指标，结果表明：相比地表灌水方式，灌水总量不变，结合含水率的深度灌水方式能够促进冬小麦根系深扎，提高整体根量，且对其根长及根重密度的垂直分布也有显著的影响；它通过促进冬小麦下层根系的生长发育，增大根长及根重密度，从而使整体根量提高；至成熟期，深度灌水方式可使根系的入土深度增大30cm左右，总根长增加20%左右，总根重增加10%左右。但在生育后期，灌水深度过大会对表层根系的生长发育产生一定的抑制作用，所以要选取适当的灌水到达深度；根系分布深度的60%和75%是本试验条件下节水的适宜灌溉深度，可为华北地区冬小麦节水灌溉提供参考。

新疆牧业灌区由于无电供应，因此目前采用地面灌溉。地面灌溉灌水量多、地形坡度大等原因引起大量水土流失。灌区下游排水不畅洼地沼泽化面积剧增，地下水位上升导致土壤盐碱化，弃田面积逐渐扩大、种植面积萎缩，实现节水灌溉工程的难度大。为解决上述问题，研制了滴水调节器和自压滴灌工程无用电过滤装置。本文充分利用自然地形落差，解决了自压滴灌工程水源的过滤、排沙、冲沙及自行冲洗等问题。同时渠道进水流量、调水池的调节流量、集水桶流量及系统流量之间建立了平衡关系，介绍了系统流量的计算方法，为无电牧业灌区实现节水灌溉技术提供理论依据。

当前，水资源短缺已严重制约我国农业经济的发展，而建立农业节水生态补偿机制是促进我国节水农业发展、提高农民节水积极性的重要手段之一。通过分析总结美国、日本和以色列开展农业节水生态补偿的实践经验，提出我国进行农业节水生态补偿的相关对策建议，以期为进一步提高我国农业水资源利用率提供参考。

试验以番茄为试材，采用温室珍珠岩基质培桶栽的方法，应用突变理论，对不同营养液浓度和用量耦合的灌溉模式进行综合评价，优选出最佳灌溉模式。试验设4个霍格兰营养液浓度水平（S1：1/4S、S2：3/8S、S3：1/2S、S4：5/8S，以标准配方浓度的1/2为1个剂量，记为S)和3个用量水平(W1：1.2ET0、W2：1.0ET0、W3：0.8ET0，ET0为参照作物蒸发蒸腾量)，共12个处理。结果表明：W3S3处理，对番茄生长最有利能达到高产，高效，优质的目的。突变理论综合评价法能够比较客观的评价灌溉模式，且计算简单、实用性强,是一种较为科学而有效的温室番茄营养液灌溉模式评价方法。

基于区域性黄土田间耕作土壤水分入渗实测资料，分别对Kostiakov、Kostiakov-Lewis以及Philip入渗模型的参数建立了以土壤体积含水率、干容重、粘粒、粉粒和有机质含量等土壤基本理化参数为输入变量的多元非线性传输函数，并进行了精度分析和比较。结果表明：Kostiakov入渗的二参数模型参数的平均误差在9%以下，预测精度明显高于Kostiakov-Lewis三参数入渗模型参数10.78%和Philip入渗模型参数11.72%。因此，推荐形式简单且预测精度高的二参数模型参数多元非线性预测模型为土壤入渗模型参数预测模型。

随着计算机的普及和编程语言的发展，各类模型、软件被应用于科研和工程中，而我国滴灌工程设计软件开发较少，应用也不普遍。根据现行《微灌工程技术规范》（GB/T 50485-2009），利用C#编程语言、AutoCAD.NET API技术以及SQLite数据库，开发了滴灌工程设计CAD系统软件。该软件按照专业设计流程组织界面，集滴灌技术参数输入和计算、管网布置、水力计算、图形绘制、材料设备统计、图表输出、滴灌设计报告生成以及材料设备数据库等功能于一体，具备自动计算管道高程和自动生成设计报告的优点，可用于不同地形、不同作物的滴灌工程设计。

为了解水肥一体化技术在青海高寒干旱区露地作物生产的应用效果，以经济作物辣椒为研究对象，试验设置了4个灌水下限W1(85 %θ)、W2(70 %θ)、W3(55 %θ)和W4(40 %θ)以及3个施肥水平F1(低肥)、F2(中肥)、F3(高肥)，研究了不同灌水下限和施肥量对辣椒生长和产量的影响。试验表明，在同一灌水条件下，适当增加施肥量可以显著提高辣椒株高、茎粗和产量，但过高的施肥量不利于辣椒生长和产量的提高；在同一施肥条件下，提高灌水下限可以显著增加辣椒产量；综合考虑，辣椒最优灌溉制度组合为W1F2，其节水节肥效果显著且最有利于辣椒的生长和产量的提高。

介绍了一种明渠区域动态调水控制系统，研究农业灌溉信息化和自动化技术，动态调水解耦控制算法，设计了基于ARM的机电集群设备联动协同控制的区域动态调水硬件控制系统。其中包括无线通信模块、提水控制终端、蓄水调解终端、动态调水控制终端、互补供电切换控制终端等。开发调度管理上位软件，实现对明渠区域动态调水的多点集群联调协同控制。在灌区进行应用性试验，实验结果表明：明渠区域动态调水控制系统运行稳定，操作简单，实现明渠区域灌溉分水、动态调水的信息化自动化管理，可有效提高农业水利用率和灌溉效率。

反滤回灌井是山东半岛地下水回灌中常用的回灌设施，它由普通回灌井和回灌池组成。在分析现有反滤回灌井存在问题的基础上，设计了三种新型对偶反滤回灌井，研制了室内稳定流回灌试验装置，进行了普通回灌井、现有反滤回灌井和三种对偶反滤回灌井的室内稳定流回灌试验，分析了回灌井口类型对单井回灌量的影响，得出以下结论：（1）对偶回灌井口的不透水下壁，可防止雨洪初期劣质水回灌含水层；如果在对偶回灌井口外套一层土工膜，则可预防污染河水回灌含水层。（2）在相同条件下，同现有反滤回灌井相比，对偶反滤回灌井的单井回灌量增加了395～414%，并具有较强的抗冲能力。（3）反滤回灌井初次回灌试验的单井回灌量最大，随回灌试验次数的增加，其单井回灌量逐渐减小，并趋向稳定。（4）回灌井口类型影响单井回灌量，同方形和台型对偶回灌井口相比，圆形对偶回灌井口进水水流流态较好，单井回灌量较大。

采用线性回归、累计距平、滑动平均、Mann-Kendall方法和Morlet小波分析方法，对1956～2013年泗河流域年径流量的变化趋势、突变特征和周期性变化规律进行了相互论证研究。结果表明，泗河流域年径流量总体上呈现下降趋势，1967年为径流发生变化的突变点，其后泗河流域径流有明显的下降趋势，泗河流域年径流存在多种不同时间尺度的变化周期，其中12年左右的周期震荡最强。该结论为进行泗河流域水文情势分析研究，掌握泗河水情变化规律，合理开发利用泗河水资源提供了依据。

以伊通河流域为研究区，运用实测数据建立SWAT水文模型。在LH-OAT参数敏感性分析的基础上，应用bootstrap法对SWAT水文模型敏感参数的不确定性进行了分析，获取了5个敏感性参数的不确定区间及边缘分布，结合变异系数对参数的不确定性程度进行了评估。结果表明：SOL_AWC呈负偏态分布，其余4个参数近似服从正态分布；在5个敏感性参数中，CN2、ESCO的参数不确定性程度最高。进一步分析了参数不确定性对模型模拟结果不确定性的影响，结果表明：参数的不确定性对模拟结果的不确定性贡献较大，58%的月径流观测数据落入模拟的95%置信区间内。然而在流域降雪期参数的不确定性对模拟结果的不确定性贡献较小，有8.3%的观测数据落入模拟的95%置信区间内。研究成果可为bootstrap法应用于水文模型参数不确定分析以及SWAT模型在伊通河流域水文模拟方面提供参考。

针对日径流过程随机性、非线性、模糊性等特点，吸取互信息变量相关性表征功能和RBF神经网络的非线性逼近能力，建立基于互信息的改进RBF神经网络预测模型。首先，利用互信息对神经网络输入变量进行筛选；其次，利用改进的最邻近聚类算法确定神经网络的隐含层个数和网络参数；最后，利用训练好的神经网络进行径流预测。以雅砻江流域沪宁水文站日径流为实例进行预测，结果表明：与单一RBF神经网络模型及其改进模型相比，基于互信息的改进RBF神经网络预测模型克服了原模型中未对输入变量进行选择的缺陷，提高了预测精度，增强了预测稳定性，为短期径流预测研究提供了新途径。

为分析人类活动的加强尤其是水库的建设对河川径流以及洪水特征的影响，以贵州三岔河流域为研究区域，基于1963-2012水文和气象数据，对年径流深、降水、蒸发的时间序列采用线性回归和Mann–Kendall非参数检验（M-K检验）方法进行趋势性分析，探究该流域径流与洪水特征变化。研究结果表明，在置信水平95%下，三岔河流域上游年径流系数变化趋势不明显，分析原因是因为上游水库数量较少，水库的库容较小，对径流影响不明显；在整个三岔河流域，普定和引子渡两座大型水库对年径流和洪水特征影响很大，年径流深下降比较明显大约为4.01mm/a，最大洪峰流量、最大三天洪量和最大七天洪量减小也非常明显。

利用脱钩指数分析2005—2014年水资源利用与经济增长的脱钩状况，并对脱钩现状进行分析。结果表明我国水资源利用与经济增长之间为相对脱钩状态，其演变从“相对脱钩Ⅳ→相对脱钩Ⅲ→相对脱钩Ⅱ”变化，有向绝对脱钩发展的态势，但整体脱钩程度不够显著。同时，数据表明我国农业用水效率较低，具有一定的挖掘潜力；农业经济增长对于用水的依赖程度大于工业。在当前发展趋势下，工业有望比农业较早实现水资源消耗总量不变，GDP的持续增长。

为优化智能水电厂机组现地控制单元结构，提高其智能化程度与可靠性，在分析现状的基础上，基于机组现地控制单元构成方式和装置之间数据接口关系，提出设置机组智能终端和机组在线监测装置。阐述了机组智能终端实现机组本体各类信号数字化传输的方法和优点，并对机组顺控装置与其他装置之间的数据接口方式进行了论述，最后详细地论证了智能水电厂机组现地控制单元主要测控功能的实现方法。

溪洛渡工程实施中出现部分移民生产恢复困难、部分安置点被迫改动甚至撤销等问题。针对工程中以损定补思路局限性，从营生资本角度构建研究框架，对97户571位移民开展了入户调查，分析搬迁前后移民营生资本变化情况。结果表明，水电交通、教育医疗条件、外出务工技能等营生资本得到改善；但同时农林牧渔生产技能下降；自然资本中土地数量减少、畜牧养殖条件恶化；经济资本中部分家庭入不敷出；公共资本中治安条件恶化。本文针对上述问题提出相应对策建议，包括利用外出务工收入提高、移民外出务工趋势形成及安置点地理优势等有利条件，鼓励劳动力输出，为移民城镇化和收入转型提供便利条件；加强移民技能培训，加大针对移民群体的治安维护力度。

在锦屏二级水电站调压室闸门井门槽二期施工中，针对传统结构固定滑模易出现卡模导致停仓调整、投入资源较多、施工进度缓慢、安全性差等问题，研究采用自主设计可调节液压弹性滑模施工。滑模采用整体钢结构设计，在滑模中安装导向滑轮解决了易出现的偏移问题，并针对本工程高深度（115.3m）施工条件，自主研制防分离下料溜送系统与之配套使用，提高了工程施工效率、质量和安全性，解决了高深度闸门井门槽二期混凝土施工难题，在深井混凝土衬砌施工中具有较高的推广应用价值。

机组增容改造后，在出力大于200kW后，噪声与振动很大，且有随着出力增加而增大的趋势，机组无法安全运行。为分析原因,对1F机组开展了噪声测试，结果发现顶盖加强筋板高度过高是造成噪声与振动过大的根源。对顶盖加强筋板进行处理后，问题得到解决。

灯泡贯流式水轮发电机组是低水头水力资源开发利用较好的一种形式，它具有效率高、尺寸小、结构简单、施工方便、库区淹没少等优点，在低水头段具有很好的优势，该机型在国内外得到广泛的应用。随着贯流式机组使用的增多，也逐渐暴露出一些问题与缺陷。本文以某水电站贯流式机组在运行中发生了转轮与主轴连接螺栓断裂，导致水淹厂房，造成不必要的损失为事实，为防止事故的再发生，结合对该事件原因的综合分析，并采取了一系列的防范措施，值得类似机组管理人员借鉴

随着我国城市发展速度的加快，大量建筑垃圾产生的废旧混凝土会造成天然骨料资源的浪费和环境污染，对再生骨料混凝土耐久性研究无疑是解决此问题的有效途径之一。通过三因素、三水平的正交试验，研究了单位用水量、再生骨料取代率及砂率对再生骨料混凝土抗渗性的影响。试验结果表明：抗渗性随单位用水量的增加而增强，随骨料取代率的增加而减弱，砂率增加能提高抗渗性能，但变化不显著。最终采用多元回归分析，建立了再生骨料混凝土渗透系数(Kr)与单位用水量、再生骨料取代率、砂率的经验公式。

通过在非对称翼型NACA2412低压位置分别布置单孔、双孔和多孔，研究了在水轮机叶片上打孔对空化减小的效果。利用UG、CFX和CFD软件，采用RNG 双方程湍流模型和SIMPLEC算法模拟并研究了不同微孔布置方式对翼型空化影响的规律。结果说明：1、在翼型最低压点打孔能够提高压强，减小空化，且孔越集中就越有利于减小空化；2、在翼型工作面布置微孔时，在某点采用单孔布置并考虑合适孔径大小比在该点周边布置多孔对减小空化更有效果。

大坝蓄水初期监测资料有限且波动性大，坝体结构处于适应变形的危险阶段。基于这种情况，结合灰色理论、神经网络和加权马尔可夫链理论的优点，构建灰色神经网络-加权马尔可夫链的大坝变形监控模型并对某碾压混凝土坝蓄水初期水平位移进行预测。结果表明，该模型解决了样本数据少、波动性大的问题，拟合效果较好，预测精度较高。

为了优化漂浮取水泵叶片几何参数，基于Pro/E建立了不同参数叶片内部流场模型，利用FLUENT进行数值模拟，探讨了不同叶片数、包角度数、叶片厚度对漂浮取水泵的外特性、内部流场、叶片受力和速度分布的影响。结果表明：叶片数越大，叶片表面相同位置液流速度越大；叶片数对流量功率曲线影响较大，对效率曲线影响不显著；包角度数应适中，过大会导致叶片表面出现局部低压，过小会导致叶片出口压力积聚；随着包角的增大，效率曲线驼峰特性越显著，高效区向流量减小方向移动；叶片厚度对外特性曲线影响不明显。研究结果可为优化叶片几何参数、改善内部流场分布以及提高泵的效率提供一定参考。

关于泵站的研究，一般是把进出水建筑物从泵站其它装置中分离出来作为单独的研究对象，为了研究泵站全流道CFD计算与泵站各过流装置单独计算的异同，本文对泵站装置系统进行全流道CFD数值计算。以某泵站二期工程为研究样本，进行1:1建模，网格划分。采用 湍流模型进行并行计算，设置多组对照试验模拟计算。通过对比各组模拟结果中水泵流量、扬程、效率，对部分流道流动状态进行分析。

针对离心泵叶轮内流动分离的现象，采用粒子图像测速技术(PIV)对一台低比转数离心泵进行了测试。分析了在叶轮的设计工况Q/QBEP =0.18下，不同相位时，不同流道内流动分离产生的分离泡变化情况。结果表明：由于蜗壳周向的压力不平衡，分离泡随叶轮旋转周期性地产生、发展和溃灭。由于流道进口相互作用的影响，流动分离和分离泡的周期性变化与流道出口压力的周期性变化不一致。分离泡在叶片压力面中部产生，而在叶片压力面出口附近溃灭。在分离泡形成初期，分离泡的滞止点运动轨迹近似呈线性；在分离泡发展稳定后直到溃灭前，滞止点运动轨迹近似呈圆弧状。

针对排涝泵站在实际运行时运行方案难选择的问题，根据某泵站的设计要求，在高精度水力机械试验台上，分别用控制变量的方法进行了泵装置的变角和变速性能实验。试验结果显示，变角性能曲线呈近似平移变化，高效区范围宽;变速调节在一定调节范围内符合变速相似原理。通过对实验结果的分析，总结了变角和变速调节在此泵装置下各自的优缺点，拟合出变速条件下最高效率点流量与转速的关系。结合变角调节和变速调节各自的特点，大型泵站可以采用变角调节与变速调节相结合的方式，使得泵站尽可能在高效区运行，节约成本的同时，能够保证泵站的安全稳定运行。

随着双向排灌站的应用越来越广泛，如何控制机组正向和反向运行、操作简便、安全可靠，笔者在结合泵站设计的基础上，对机组的控制接线方式进行了研究，开发出一种适用于机组正反向运行的换相装置。

为了研究多级泵中叶轮和导叶的动静干涉现象，采用Ansys CFX软件对某一五级离心泵不同流量工况下非定常流动进行数值模拟，获得并分析了叶轮和导叶内四个典型位置的流动压力脉动分布特性。通过与外特性试验和振动试验结果的对比，验证了数值模拟的可信性。结果表明：各监测点脉动主频560HZ左右，为2倍叶频处，且振动幅值较大，动静干涉现象强烈；叶轮与导叶交界面的压力脉动强度最大；导叶内压力脉动受叶轮的影响，离叶轮出口越远，压力脉动幅值越小；导叶内在叶频处存在较大峰值，说明叶频是其出口压力脉动的主要成分；流量越小，脉动强度越大；通过掌握压力脉动分布特性，能够为多工况运行的低压力脉动多级离心泵水力设计提供重要的理论依据。

采用低温15 ℃ 条件下筛选的生物工程菌为滤柱接种细菌，以炭化稻壳颗粒为滤料，考察生物滤柱的快速启动及稳定运行情况，研究总铁浓度对铁、锰去除的影响情况。结果表明：巨大芽孢杆菌 (bacillus megaterium) 在低温环境下对铁、锰的去除效果较好，适用于饮用水的处理；滤速为4 m/h 时，铁、锰的去除情况较为稳定，经过26d即可完成滤柱的启动；稳定运行阶段出水铁、锰可持续达到国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），平均出水浓度分别为0.06 mg/L、0.05 mg/L；总铁浓度的变化对铁、锰的去除情况有一定的影响，尤其是对锰。该技术方法对低温条件下饮用水中的铁、锰具有一定的去除作用，可为严寒村镇地区的饮用水安全提供技术保障，并为稻壳的应用拓展新的方向。

介绍了适宜农村供水工程采用的次氯酸钙片剂及比流式自动变量投加设备、次氯酸钙饼剂及简易浸泡式自动变量投加装置。针对两种不同固体形态的次氯酸钙消毒剂及其加药装置，分别阐述了其技术特点及工作原理，分析了其工程应用情况及运行效果，通过理论计算、试点工程观测两种方式测算了其运行成本。结果表明两种装置运行稳定，消毒效果达标，成本低，在农村供水工程中具有较大推广价值：其中比流式次氯酸钙自动变量投加设备适合管理条件较好的适度规模农村集中供水工程；简易浸泡式次氯酸钙变量投加装置适合管理条件相对较差的农村小型集中或分散供水工程。

通过对国内三大海域多个海洋平台淡水用水资料的收集和研究，首先研究了平台定员、用水点、在位人数、管理人员比例与人均用水量、平台用水总量等相关因素的关系，随后根据回归法、二次平均法和概率测算法计算了不同的淡水定额数值和各自的先进水平，然后综合先进水平限值和平台超员率确定了建议的平台用水定额，最后根据渤海某平台的缺水状况下的用水量实测结果校核了节水能力，确保平台用水定额和节水潜力值的科学性和可操作性。根据计算的结果，海洋平台综合用水定额回归方程为Q=0.146N11.065,定额值可按照187.7-213.5L/定员?天制定，其对应的先进性水平为29%-49%，设计平台超员率为6.6%，节水潜力为9.06%，海洋平台节水的重点在于淋浴用水的控制。