浮游植物的密度和种群组成可以用来评价水体的富营养化状况，是评价水体富营养化的重要参数。但是，目前淮河流域水体富营养化评价较少，缺乏利用河流浮游植物评价河流富营养化程度方面的研究。从 2012 年 12 月开始对淮河中上游 10 个生态监测断面进行现场调查，获取浮游植物种类、密度及水体理化指标数据; 利用浮游植物指示生物法、丰度评价法和综合营养状态指数法综合分析水体富营养化状况。结果表明，研究期间硅藻门和绿藻门占据优势地位; 各监测断面具有不同的优势物种，且以硅藻门和绿藻门物种为主; 总体上沙颍河中下游水体富营养化程度大于沙颍河上游及淮河干流。

基于制度变迁理论，从制度变迁的动因、制度变迁方式、主体等方面着重介绍、分析了河长制的演变过程、变迁的动因和制度变迁的路径选择。河长制源于水资源危机和水管理体制危机，原有的河湖治理制度无法更好地解决外部性问题和交易费用问题，在诱致性制度变迁和强制性制度变迁的双重作用下最终形成了如今的河长制。

采用室外完全随机试验，研究粉绿狐尾藻净水效果对水体氨氮、硝氮、总磷浓度的响应机制。试验发现，氨氮、硝氮浓度分别为 25、15 mg /L 时，粉绿狐尾藻在无污染物输入环境中能发挥最优净水效果。净水效果存在氨氮、硝氮浓度阈值，阈值之内净水效果与浓度呈正相关关系。高氨氮浓度( 15 ～ 25 mg /L) 环境中，粉绿狐尾藻对氨氮更具有亲和性，会抑制对硝氮的吸收，导致对硝氮的去除效果较差。总磷浓度在 35 mg /L 以内，随浓度增加，净水效果愈好。高磷环境能促进粉绿狐尾藻对氨氮、硝氮、总磷的吸收，并且氨氮、硝氮、总磷去除率最高。粉绿狐尾藻更适合净化高磷水体。夏季高温天气，粉绿狐尾藻对氨氮、硝氮、总磷的去除率 30 d 后分别可达 78．1% ～ 81．1%、59．1% ～ 63．9%、85．7% ～ 91．9%，对总磷、氨氮去除效果显著，硝氮去除效果较差。

降雨侵蚀力反映了降雨对土壤侵蚀的潜在能力，研究其变化规律对土壤流失预报有重要意义。对松涛水库流域25个气象站点1975-2015年全年、季节降雨侵蚀力用经验正交函数和非参数统计检验方法分析其时空格局变化。结果表明：（1）松涛水库流域降雨侵蚀力的空间分布为东部偏大、南部偏小。（2）受干、湿两季降雨和台风的影响，流域内年、季节降雨侵蚀力呈现出不一致的变化趋势，夏季、秋季和冬季在1993年后降雨侵蚀力偏大的年份增多。（3）年均、季节降雨侵蚀力的空间结构存在差异，降雨侵蚀力增大的地区主要集中分布在年均降雨的南部；春季的中，西部；夏季的北部；秋季的东，北部；冬季的东南部。（4）流域全年、季节降雨侵蚀力具有反位相变化模态，反位相变化模态应该与干、湿两季降雨差异有关。由于海南岛暴雨量和暴雨次数增加，自1990年代后降雨侵蚀力呈上升趋势。

建立波流联合作用下平面二维泥沙数学模型，在对模型进行充分验证的基础上，对广东阳西电厂工程海区的潮流泥沙进行了数值模拟，对潮流场泥沙场特征进行了分析，计算了工程附近海域冲淤变化及暴风骤淤特征。研究结果表明; 工程方案实施后，流态变化比较大的区域主要是取排水口附近、防波堤两侧以及防波堤东侧水域。排水口处流速明显增大，增幅可达 167%; 取水口东侧、南侧均为泥沙淤积区，取水口附近年冲淤厚度范围为 0．1 ～ 0．2 m/a; 加长码头防波堤后，堤头东侧水域则会有所冲刷，最大冲刷为 0．2 m/a 左右; 台风作用下，海域含沙量明显增大，造成港池和取水口的较强淤积，取水口东南侧均为泥沙淤积区，取水口附近淤积厚度为 0．20 ～ 0．25 m; 加长码头防波堤后，堤头东侧会有所冲刷，最大冲刷可达 0．5 m。

江西省在美丽乡村建设过程中，结合水生态环境治理，把生态文明建设与乡村振兴相整合，初步形成符合乡村实际的不同类型的水生态文明村建设模式，即：“生态保护-田园种养-休闲观光”自然生态型、“土地流转-统一规划-绿色开发”产业发展型、“河道防护-保持水土-生态利用”安全保障型水生态文明村建设模式。水生态文明村建设需要政府支持与农民参与的共同推动，政府尽量给予农村发展创造必要的基础条件，同时需要动员、鼓励农民积极参与，扶持农民组织发展。

在充分考虑石家庄市城市防汛工作的特点和需求，基于城市内涝水动力模型，建立了石家庄市城市内涝气象风险监测预警系统，并对系统的功能结构、系统框架和模型构建原理进行了详细介绍。系统以2017年一次典型强降水过程引发的积涝为例，对系统进行验证对比，结果显示系统在功能实现、模拟精度及运行稳定性等方面都能达预期设计目标，能够满足业务使用需求。

河长制自2007年开创以来已积累了十多年的实践经验，并且逐渐成为我国河湖治理的有效抓手。但随着河长制在全国各地的推进与实施，许多问题也逐步显现。江苏省作为全国最早实施河长制的省份，在探索河长制创新方面取得了较为明显的成果。然而，深入分析江苏及我国其他地区河长制目前的发展状况，我们能够发现在社会公众参与、治理权责、协同合作机制和治理信息层面仍存在着碎片化困境。从整体性治理视角出发，本文提出应建立信任机制、健全整合机制、构建协调机制以及开发综合管理信息系统推动河长制改革与创新。

研究不同时期澜沧江流域不同河段水体补给来源差异，从而为该流域的水文循环研究提供数据支撑。通过对枯水期( 2017 年 2 月) 和丰水期( 2017 年 6 月) 澜沧江云南段地表水体 δD 和 δ18O 值的测定，得出 δD 与 δ 18O 值在枯水期变化范围分别为－ 16． 90% ～ － 12． 50% 与－ 2． 012% ～ － 1． 694%，而在丰水期分别为－ 10． 55% ～ － 7． 65% 与－ 1． 438% ～－1．102%，初步揭示了该流域水体氢氧同位素的空间分布特征。结果表明: 枯水期与丰水期澜沧江云南段地表水体 δD、δ18O 值的沿程变化趋势基本一致，且枯水期的 δD、δ18O 值均明显低于丰水期。在枯水期，研究区上游自然河段地表水体主要受冰雪融水与蒸发作用影响，中游水库段受一定蒸发作用与支流汇入影响，下游自然河段主要受大气降水补给。在丰水期，整个澜沧江云南段地表水主要受大气降水影响，同时中游水库段受一定支流汇入影响，下游自然河段受一定人类活动影响。

以黄河源区作为研究对象，建立适合于黄河源区的大尺度陆面水文耦合模式，并利用该模式开展1971～2014年该流域水文水循环过程的数值模拟，通过干流主要水文站流量资料对模型的模拟精度进行率定和验证。分析结果表明，模型模拟的水量平衡系数接近于1，相关系数高于0.85，而纳什效率系数高于0.72，因此模式对流量峰值的模拟能力有待提高。模式模拟水循环主要要素的时空分布有较高的精度和准确性，因此该模式适用于黄河源区水文循环模拟。

构建了基于水资源短缺压力－发展压力－生态系统健康－水资源生产压力的水资源脆弱性指标框架体系，采用熵值法与模糊评价法相结合的综合评价方法，对山西省 2010－2016 年的水资源脆弱性状况进行了评价。结果表明，太原市水资源脆弱性年际变化规律不明显，属于中等脆弱，其余各地市 7 a 间的水资源脆弱性基本呈递减趋势，且大同市、阳泉市、晋城市、晋中市、临汾市等由中等脆弱逐步好转为轻度脆弱。

以滨海流域的人工开挖河道独流减河为研究对象，以水文分析软件 MIKE BASIN 为模拟平台，在数据资源缺失的条件下，通过应用示意性集水区，并耦合应用 NAM 降雨径流模型，初步构建独流减河水文模拟模型，并结合采用样本分割法和相似流域评价法 2 种方法对模型进行验证。结果表明，该模型的率定及验证过程都较为成功，能对独流减河特殊地形状况并且数据缺失条件下的水文变化过程进行较好模拟。MIKE BASIN/NAM 模型对于平原地区的人工开挖河段具有一定的适用性。

变参数概率分布模型是描述变化环境下非平稳性水文极值系列的概率分布特征的重要方法之一，分析多个变参数概率分布模型的拟合效果，优选确定采用的模型。但由于变参数概率分布模型的参数变化规律未知，最优拟合的模型也未必能精准地代表非平稳极值系列的概率分布特征，导致依据单一最优拟合模型计算的结果不可避免地存在不确定性。鉴于此，本研究提出对多模型的计算结果进行综合，即构建多套变参数概率分布模型，基于赤池信息准则选取拟合最优的若干模型，采用等可靠度方法推求基于各选定模型的水文设计值，并对不同模型的估计结果进行加权综合获得综合设计值，以降低模型选择对水文设计值产生的不确定性影响，增强水文频率分析计算结果的可靠性。

对宁夏银北灌区暗管排水工程应用现状实地调研的基础上，分析了银北灌区暗管排水工程的特点，选取典型暗管排水项目区进行周期性监测，一方面肯定了暗管排水在银北灌区治理盐渍灾害、改良中低产田中所发挥的巨大作用，另一方面对灌区暗管排水技术所面临的问题及存在的弊端进行了归纳整理，基于灌区暗管排水工程现状，提出了建设性意见，以期作为银北灌区及类似地区暗管排水工程的规划设计、施工及运行管理的参考依据。

为探明细沟形态变化规律，采用室内人工模拟放水冲刷试验，研究了四种不同流量组合类型（凹陷型、峰值型、均匀型、增加型）与5个坡度（4°、6°、8°、10°、12°）的组合下黄土地区细沟横纵断面的几何形态及各因子对其影响。结果表明：（1）各流量组合类型下细沟宽深比位于1.97~5.32之间，且同一流量组合类型情况下，随坡度的增加呈减小的趋势；同一坡度下，流量变化对其影响无明显规律。细沟断面形态指数η在0.29~0.54之间。（2）增加型和峰值型的细沟横断面形态主要以“U形三角形”为主；均匀型的细沟横断面形态主要以“V形”内壁外凸为主；凹陷型的细沟横断面形态主要以“深V形”为主。（3）表征纵断面形态特征的跌坑发育系数SP在1.014~1.10之间，跌坑发育系数随坡度的增加而增加，且各个坡度下，峰值型的SP值最大。

为研究内蒙古河套地区义长灌域年均地下水矿化度变化规律，本文选取灌域年蒸发量、引水量和年均地下水埋深作为影响因子，建立基于支持向量机的灌域年均地下水矿化度预测模型，并与多元回归预测模型和BP神经网络预测模型进行对比分析。结果表明：多元回归预测模型预测精度较差，BP神经网络预测模型较多元回归预测模型精度有较大提高，但支持向量机预测模型对灌域年均地下水矿化度的预测效果最好，其决定系数达到0.81，平均误差仅为0.15g/l。由此可见，支持向量机方法在灌域年均矿化度预测研究中切实可行，为灌域地下水研究和生态环境改善提供新思路。

为揭示海河流域平原区畜禽养殖对土壤污染的状况，以河北省馆陶县为例，对馆陶县猪、牛、羊、鸡 4 个典型养殖场内外的 8 个采样点，共计 88 个土壤样品中的重金属( 铅、镉、砷、汞、总铬) 和营养盐( 总氮、总磷、硝态氮、铵态氮)进行检测分析。通过检测结果垂向剖面分布图发现，畜禽养殖对土壤环境重金属元素影响较小，在各养殖场内外，重金属浓度均满足土壤环境质量二级标准，大多数点位重金属浓度满足土壤环境质量一级标准值。畜禽养殖对土壤营养盐元素的含量影响较大，具有一定的表层富集现象，各养殖场土壤表层营养盐污染物浓度极高，但垂向浓度急速减小，一般至土壤深度 60 cm 左右浓度接近天然状态，最多至 100 cm 深度，主要土壤污染物浓度基本达到天然背景值。

合理测算农业灌溉用水总量是落实最严格水资源管理制度的要求，对农业灌溉用水管理具有指导意义。我国灌区数量庞大，并且水源复杂，给农业灌溉用水总量直接测量带来了巨大挑战。本文依据不同规模灌区及水源特点，分别提出了样点灌区选取原则及用水量测算方法。该方法同时考虑灌区类型、取水方式和自然经济条件对于农业灌溉用水量的影响，对合理测算灌区用水量，保障灌区供水安全具有实际意义。

为探明含残膜污染土壤对点源入渗湿润体特性的影响，选取 360 kg / hm2 残膜量，采用室内土箱模拟的方法，以不同土壤初始含水率、土壤容重和滴头流量等 3 个因素进行试验，研究相应土壤入渗湿润锋过程及不同滴头流量下横纵比特征。结果表明: 在相同入渗时间内，湿润锋运移距离随土壤初始含水率和滴头流量的增大而增大; 不同土壤容重下，水平运移距离随土壤容重的增大而增大，垂直运移距离随土壤容重的增大而减小。土壤入渗湿润体特征值与时间呈幂函数关系，并以此为基础分别建立了湿润锋水平和垂直向运移距离的预测模型。横纵比与流量呈负相关，随着灌水历时增加，横纵比逐渐减小，不同滴头流量下，横纵比与入渗时间也呈幂函数关系，决定系数 R2 在 0．98 以上。

滴头堵塞是地埋滴灌技术面临的关键问题之一，通过田间对比试验研究紫花苜蓿地埋滴灌条件下施肥次数、施肥量、滴头设计流量、滴灌带埋深对滴灌带滴头堵塞的影响，初步得出以下结果：使用两年后，发生堵塞的滴头占3.6%，完全堵塞的占1.9%，使用两年的滴灌带堵塞程度较轻；试验中发现滴灌带埋深对滴灌带滴头流量影响不明显，施肥次数、施肥量对滴灌带堵塞情况影响不明显；随着滴灌带滴头流量的增加，滴灌带滴头实际流量降低百分数在增加；流量为3.0L/h的滴头流量降低百分数为10.33%，是流量1.38L/h的滴头流量降低百分数的3倍。

为探讨土壤含盐量对加工番茄生理生长的影响，采用桶栽试验，人工配制不同盐碱含量土壤( CK: 1．5 g / kg，S1: 4．0 g / kg，S2: 7．0 g / kg，S3: 10．0 g / kg) ，研究滴灌条件不同土壤含盐量下加工番茄生理生长指标、叶绿素参数的变化规律。结果表明，S1 处理对加工番茄的生长指标和净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶片水分利用效率及叶绿素含量均有一定的促进作用，但不显著( P＞0．05) ，S2 与 S3 处理对以上指标均表现出抑制性，S3 处理尤为显著( P＜0．01) ; S1 处理较 CK 增产 2．1%，S2 与 S3 处理较 CK 分别减产 18．7%和 65．4%; 生育后期，加工番茄光合能力下降主要是由高土壤含盐量导致叶片气孔关闭的非气孔限制因素造成的。可以考虑在 4．0 g / kg 以下的盐碱土壤进行加工番茄的种植。

为解决大型灌区信息共享能力差、用水决策智能化水平不高等问题，基于灌区实时信息采集布点优化技术、实时信息监测技术、实时灌溉预报模型、渠系动态配水模型、互联网技术、闸门监测控制技术，构建基于B/S架构的大型灌区通用化智慧灌溉系统。系统包括实时信息监测子系统、信息通讯子系统、历史及实时数据管理子系统、实时灌溉预报及渠系动态配水子系统、闸门监测控制子系统、文件管理子系统共6大功能模块，系统应用于赣抚平原灌区，实现了灌区用水信息全面实时监测、配水优化管理及闸门监测控制，较传统管理模式节水15%，提高了灌区用水管理水平。

分布式水文模型有效结合了流域地形，包括流域边界、坡度、流向、河网水系等地理信息特征，考虑了降雨、下垫面条件等时空分布不均匀性，是现阶段水文模型的研究热点之一。本文在考虑水库调蓄作用的基础上构建了基于栅格的分布式新安江模型，并用于乌江上游三岔河流域普定水库和高车水文站的洪水预报中。结果表明，普定水库和高车水文站洪水模拟纳什效率系数分别达到了0.85和0.95，可以为该地区的洪水预报以及流域内任意点的雨量预警提供支撑。

考虑施工度汛的动态变化特征具有无后效性，在有限应急资源的条件下，厘清施工度汛应急资源调序问题的逻辑关系，从而明确资源调度需要考虑的因素。在马尔科夫理论基本方程的基础上变换得到用于施工度汛应急资源调度的基本方程，建立应急资源调度模型。对于施工度汛各危急状态给定相应的应急资源调度备选方案，拟定备选应急资源调度的初始解，代入应急资源调度模型，计算各调度策略下的期望成本，对调度方案选择进行迭代优化，寻求施工度汛应急资源的最优调度方案。结果表明：基于马尔科夫链理论进行施工度汛应急资源调度，在保证安全度汛的同时平衡应急成本与应急时间，所得到的施工度汛应急资源调度解符合工程实际，且计算方法简便，可为工程实践提供科学依据。

杭嘉湖区位于长三角平原河网地区，随着近年来城市化快速发展，与太湖流域防洪规划编制时工况相比，下垫面及水利工程条件发生显著变化，尤其是城市扩展和圩外可调蓄水体降低，使得地区防洪形势更为严峻。本文构建了杭嘉湖区水文水动力学模型，模拟分析了土地利用变化对杭嘉湖区洪涝特性的不利影响，分析了杭嘉湖区防洪形势并提出治理对策。针对近期防洪工程规划方案进行了洪水模拟分析，结果表明，方案实施后区域排洪能力增强，最高洪水位显著下降，初步满足杭嘉湖区防洪要求。

以自贡地区季节性干旱为研究对象，基于区域综合干旱评价中不同指标评价结果具有不确定性，利用逐日平均气温、降水量、土壤湿度等单项气象指标资料，选取降水距平百分率、湿润度指数、土壤含水量、标准化降水指数四种干旱评价指标，运用加权法判定各评价指标的权重，并采用改进的TOPSIS评价模型，按照《气象干旱等级》（GB 20481—2006）评价标准，对自贡地区2017年1～6月旱情进行综合指标评价。研究结果表明：1月和2月为特大干旱，3月为轻旱，6月为无旱，与自贡地区同期气象干旱实况监测一致；由于评价与监测时间尺度不同以及降水时空分布不均，使得4月和5月的评价结果与实况重旱不完全一致，但在统一评价时空尺度时改进TOPSIS模型评价结果客观并且符合自贡地区实际情况。

对于坝址岩性软弱的重力坝，其基岩的蠕变特性导致地基应力随时间不断调整，目前采用的弹塑性计算无法得到坝体的长期深层抗滑稳定性。本文通过典型算例，分别采用基于Cvisc模型的考虑蠕变的强度折减法以及常规的弹塑性强度折减法进行深层抗滑稳定计算，并对结果进行比较。结果表明，考虑基岩的蠕变特性时，重力坝的深层抗滑稳定安全系数偏小，而坝体失稳时的特征点位移值偏大。当重力坝的基岩较软，蠕变特性较明显时，必须充分考虑基岩的蠕变特性对坝体深层抗滑稳定性的影响。

基坑设计就是通过多次试算不断搜寻在保证支护结构安全可靠的前提下更为经济合理的设计参数组合的过程，专业性强、对设计人员执业经验依赖性高。将每一次试算都当作一次试验，应用均匀设计原理合理安排试算方案，可以有效降低对设计人员的经验依赖，明显减少试算次数，提高基坑设计的效率，保证基坑支护的结构的安全可靠性和经济合理性。文章以深厚软土地区水泥土搅拌桩重力式挡土墙基坑支护为例，选择挡墙宽度、嵌固深度、被动区加固土体深度及宽度作为因素进行均匀设计试验，在对试验结果进行回归分析基础上建立各项安全指标与设计参数之间的近似函数关系；以每延米水泥土搅拌重力式挡墙的体积最小作为控制目标，结合规范相关要求作为约束条件，建立规划求解，快速完成基坑支护结构设计参数优选；最终给出基于均匀设计原理的基坑设计流程图。

为研究水流对含贯通裂缝软弱夹层的冲刷效应，对含贯通裂缝的软弱夹层建立了无限延伸的径流－渗流耦合水力冲刷模型。该模型用 Navier－Stokes 方程描述裂缝通道中的裂缝水流，用 Brinkman－extended Darcy 方程描述软弱夹层中岩土体渗流，然后根据不同介质交界面处流速相等及剪应力连续的边界条件来推求各个介质中的流速分布。根据土颗粒起动破坏时的流速与土颗粒受力的数学关系，推导出裂缝底部土颗粒起动时的临界起动速度; 考虑底部土颗粒受水流冲刷时的摩阻效应，结合径流－渗流耦合水力冲刷模型，得出裂缝通道底部的土颗粒受水流冲刷破坏时的临界水深。分析表明，临界水深随着颗粒的重度和颗粒间的黏聚力的增大而增大，随着裂缝通道的坡度、岩土体的孔隙率和渗透率的增大而减小。

针对目前滨海地区深厚淤泥地基基础中的刚、柔性结构差异沉降优化控制问题，依托于滨海地区新建海堤与跨海大桥交叉影响案例，对刚性桩基海堤与柔性土石海堤之间差异沉降过渡段地基处理进行优化分析。利用大型有限元计算软件，对刚柔结构衔接过渡段采用 3 种不同地基处理方案( 方案一: 搅拌桩由深至浅; 方案二: 等深度不同置换率的搅拌桩; 方案三: 加筋桩网结合搅拌桩) 计算比选，根据整体有限元建模计算分析，分别给出了刚柔结构在 3 种不同地基处理方案下的沉降、差异变位等成果。计算成果表明: 海堤完工 20 a 时方案三( 加筋桩网结合搅拌桩方案) 桩基框架海堤靠近土石海堤侧端部最大工后沉降 16．02 cm，比方案二减小 3．88 cm，比方案一减小 4．02 cm; 且采用方案三时桩基框架海堤整体完整性较好，其伸缩缝、止水材料均未被拉坏。最后通过实际工程监测资料，表明采用方案三设计达到预期差异沉降控制效果。

为了考虑导流泄水建筑物下泄水流局部掺气的影响，综合紊流模型、卷气模型和漂移通量模型，对某实际导流工程进行了三维数值模拟研究．首先，利用CATIA软件建立了具有复杂地形的工程三维几何模型，然后，基于Flow-3D软件的RNG 紊流模型、卷气模块和TruVOF水流自由表面追踪方法，计算了考虑溢洪道水流局部掺气条件下的导流工程整体流场，得到了流态、水位、流速和压强各水力参数的分布规律，并与物理模型试验成果进行了对比分析，结果表明数值模拟得到了较好的计算结果，验证了上游围堰设计高程的合理性，加入卷气模块模拟三维流场得到了较好的流速分布、压强分布、水流掺气浓度和掺气范围，为类似导流工程的流场计算提供了一种理论和方法．

经 30 a 以上的运行，柏峰水库出现诸多安全隐患，需进行除险加固。针对心墙坝的共性问题，研究采用低弹模混凝土防渗墙方案对主坝进行防渗处理。通过混凝土试块、防渗墙超声波检测成果、库水位与墙前墙后渗压计水位对比、加固前后坝体浸润线对比等综合分析，验证了防渗处理的有效性，同时给出了运行管理维护建议。

灌区水资源的合理利用一直是我国发展节水型农业的关键。为了缓解疏勒河灌区用水矛盾，基于原有渠道闸门研制出测控一体化闸门系统。系统由安装于渠道上的自动计量闸门和运行于远方中心站的调水控制系统组成，能够根据目标过闸流量或过闸总水量实现闭环控制，做到按需供水。试验表明，该系统实现了渠系闸门的智能控制和田间用水的合理分配，功能完备、可靠性高、操作和维护便捷，能够有效提高灌区水资源的利用率。

为了研究不同末级密封间隙下多级离心泵泵腔内部压力脉动的分布规律，基于ANSYS-CFX软件，采用RNG k-ε湍流模型，对两级离心泵在三组不同末级密封间隙的方案进行定常和非定常流场数值计算，对比了实验数据，验证了数值计算模型和方法的可靠性，获得额定工况下多级离心泵定常压力分布趋势、非定常时域和频域分布规律。研究结果表明：额定工况下随着末级密封间隙的增大，首级泵腔定常压力系数随之增大，末级泵腔定常压力系数逐渐减小；较大的末级密封间隙有利于高压侧一端的泵腔内部压力脉动向轴系方向迅速衰减，且衰减的幅度最大；不同末级密封间隙的首末泵腔压力脉动主频均表现为一倍叶频。

以多级离心泵转子为研究对象，采用商业软件分析了密封动力特性系数，并将密封动力特性系数考虑到湿态临界转速分析中。基于ANSYS软件建立了多级离心泵三维转子有限元模型，计算了干态和湿态情况下的临界转速。计算结果表明，考虑密封动力系数后湿态情况下，前三阶临界转速大于干态下临界，第一阶临界转速为4738r/min，远大于工作转速2980r/min，临界转速满足设计要求。同时针对三维模型自由度多等特点，采用APDL程序对湿态下离心泵转子模型进行减缩，考虑了旋转陀螺效应和离心预紧力的影响。结果表明，模型减缩了68%自由度，临界转速最大误差为0.17%，稳态不平衡响应计算结果与原模型基本相同。

为确保仙桃大垸子泵站的安全、平稳、高效运行，运用三维湍流数值模拟对该大型泵站设计工况的进出水流道内部流动进行了水力优化。基于流道三维流场数值计算结果，采用轴向流速分布均匀度、入泵水流加权平均角和阻力系数三指标综合评价进水流态，采用出口平均流速分布和流道损失综合评价出水流态，揭示了肘形进水流道弯曲段内曲率半径对进水流道水力性能的影响规律，以及屈膝式出水流道出口段外曲率半径对出水流道水力性能的影响规律。结果表明：过大或过小的曲率半径和不平顺的流道线型都不利于优化进出水流道水力性能，出水流道过度段不可避免会出现分离旋涡，屈膝段曲率半径变化越连续，线型越平顺，流道水力性能就越好；线型优化应综合考虑数模计算成果和工程实施等因素。

大型泵站多台机组共用进水池，不同机组运行组合时进水池内流态不一，泵站流道进口的水流条件也有所区别，较优的调度方案可避免较差的进流流态从而保证泵站机组运行的稳定性及效率。结合某大型泵站工程，建立进水明渠、箱涵、进水池及进水流道三维数学模型，并以流道进口断面流速均匀度和流速加权平均偏流角为进流指标函数对不同机组组合运行时的进水池内流态及流道进口进流条件进行研究。研究表明：不同开机组合时，泵站进流条件存在一定的区别，并主要体现在流速加权平均偏流角。在开启相同机组台数情况下，机组相邻运行较间隔运行更优，中间机组运行较两侧机组运行更优。根据全组合试验研究提出了不同机组运行数量时的较优组合方案。研究成果可供类似工程参考。

采用空化模型、Mixture 多相流模型及 SST k－ε 模型，在攻角为 8°的 NACA－0016 型三维翼形上增加翼形表面粗糙度及增加微孔的基础上进行了数值模拟分析。根据空泡份额的分布、升力系数、阻力系数和升阻比系数等变化因素判断了微孔及翼形表面粗糙度对翼形空化性能及水力性能的影响。研究结果表明: 多相流及空化模型能很好地模拟三维翼形的空化情况，同时模拟结果增加翼形表面粗糙度及增加微孔对翼形的空化有一定的改善作用。但是增加翼形表面粗糙度会对翼形的受力特性有一定的削弱影响。仅仅是在翼形上面作研究，实际工程中可以运用到水轮机叶片的空化模拟中，但需要作进一步研究。

本文以旬阳水电站一期导流工程为研究对象，基于flow-3d软件，采用RNG k-ε双方程紊流模型，并结合VOF法进行三维数值模拟。首先对原设计体型进行了水面线、断面流速等水力参数计算分析，并将计算结果与模型试验进行对比，结果表明，二者变化趋势一致，误差较小，采用该数值模拟计算是合理的；在此基础上，针对原设计体型存在的问题调整围堰和导墙体型形成优化体型，并对优化后的推荐体型进行了计算。计算结果表明，缩短导墙长度和拉直上游围堰能使导流明渠进口冲刷程度降低，水流在墩头部位绕流强度和范围减小，导流明渠内水流流态改善，过流能力增加。

腊寨水电站具有水头较高，水库含沙量较大，冲沙底孔距电站取水口较远，底孔泄流量较小等特点，采用目前常规冲沙底孔排沙措施是不可行的。利用导流洞进口天然地形条件，在大坝上游增设丁坝，导流隧洞改建成泄洪冲沙洞，构成了一个完整的排沙流漏斗。通过排沙漏斗理论计算和模型试验，结果表明: 排沙漏斗纵横坡理论计算值与模型试验值基本接近，横向坡度比纵向漏斗坡度陡。丁坝顶部高程大于排沙漏斗顶部高程，丁坝有效地切断上游泥沙。河床上形成直径约为 92 m 的排沙漏斗，贯穿于库河两岸，左右岸内的泥沙通道被切断，泥沙被直接导入漏斗内，并通过泄洪 冲沙洞排放至大坝下游，保持有效库容，保证进水口达到“门前清”和电站正常发电。泄洪冲沙洞前流量、泄水流速、孔前淤积厚度、冲刷漏斗纵坡、横坡等指标均基本处于 11 个冲刷漏斗的实测资料范围内。