为准确获取区域尺度的土壤全盐量空间分布特征以及其年际动态变化规律。以甘肃景泰川电力提灌灌区为研究区，以2015年的16个监测点测得的土壤全盐量数据为基础，采用ArcGIS软件中的空间插值模块分别运用反距离权重法、样条函数法、趋势面法以及普通克里金法对区域内土壤全盐量数据进行空间插值。分析表明，反距离权重法插值精度最高、与实际监测的结果吻合度高，能准确反映土壤全盐量时空变异规律及分布特征。运用反距离权重法对研究区1994、2001、2008和2015年的土壤全盐量观测数据进行空间插值，结果表明：研究区内的土壤全盐量最大值逐年增大，由1994年的2.264 8%增大到2015年的3.229 4%，土壤全盐量最小值除个别年份有所降低外，总体亦呈现增大趋势，全盐量平均值持续增高在2015年达到了1.122 8%，较1994年总体增长了0.116 7%；研究区土壤盐分总体呈现西南低东北高的分布状况，且西南区域土壤全盐量呈现降低趋势而东北区域则呈现增加趋势，该结果可为研究区土壤盐渍化的水盐调控及盐渍化治理提供借鉴。

灌溉作为调控土壤水分状况的重要措施，直接影响农田温室气体的排放过程。滴灌是一种高效节水灌溉技术，其对温室气体排放的影响受到广泛关注。通过查阅大量文献，综合分析了滴灌对农田土壤N2O排放影响的研究进展与发展趋势。文献资料显示，滴灌通过调控土壤湿度和温度环境，改变土壤微生物菌群和土壤中气体传输速度，进而影响土壤N₂O的产生以及排放速率；与其他灌溉方式相比，滴灌不破坏土壤结构，土壤内部水、肥、气、热条件稳定，适宜于作物生长，有利于土壤有机氮的矿化。但目前滴灌条件下温室气体排放的空间异质性和多种温室气体的同步定量研究等方面仍存在一些不足（例如：滴灌条件下土壤干燥区和湿润区N₂O排放通量间差异研究和不同种类温室气体的同期影响研究）。今后，要加强监测滴灌下多种温室气体同期排放和不同土壤区域N₂O排放差异，加强从分子水平探究滴灌模式下土壤微生物对N₂O气体产生过程的作用机理等方面的研究，为构建环境友好型农业模式提供科学依据。

微灌砂过滤器砂滤料颗粒的表面粗糙度直接影响到砂滤层水头损失和对水中杂质的滞纳能力，从而影响到滤层过滤效果。为了对砂滤料颗粒表面粗糙度进行定量分析，以粒径范围为1.0~1.18、1.18~1.4和1.4~1.7 mm的3种滤料的砂滤料颗粒为研究对象，每种滤料选取15粒石英砂作为样本，以砂滤料颗粒表面形貌的均方根偏差、表面高度分布的偏斜度和表面高度分布的峭度表征颗粒表面粗糙度，采用三维表面形貌仪对粗糙度参数进行测量，采用统计分析方法对粗糙度参数进行分析。结果表明，3种滤料砂滤料颗粒表面波峰波谷的波动幅度分别占滤料当量粒径的15.6%、14.6%和13.1%，说明微灌砂过滤器砂滤料颗粒表面粗糙度比较大；石英砂滤料颗粒表面高度分布的峭度比较大，说明砂滤料颗粒表面形貌高度分布比较集中；石英砂滤料颗粒表面高度分布的偏斜度都为负，说明砂滤料颗粒表面凹陷部分所占比例偏大，影响过滤效果。通过研究认为，要使过滤器石英砂滤料获得更好的过滤效果，应选取相对较大颗粒的石英砂滤料，并对砂滤料的生产工艺进行改进，使砂滤料粗糙度适当增大。

近年来，在国家有关部委和省级有关部门的大力支持下，甘肃省高效节水灌溉工程建设快速推进，先后建成了一大批高效节水灌溉工程，为缓解区域水资源短缺造成的供需矛盾，使有限的水资源能够最大化的发挥应有效益，增加农民收入、提高农村农业综合生产能力、促进地方经济的发展和保障粮食安全做出了突出贡献。为全面、系统、高效的管理我省节水灌溉工程，转变管理模式，由传统管理模式转变为信息化技术管理，由粗放管理模式转变为精细化管理，由静态管理模式转向动态管理，通过数字化和信息化技术，利用WEBGIS平台，研究开发了甘肃省高效节水灌溉项目管理系统，为相关部门提取准确的数据信息及决策分析提供支撑。

针对土壤盐渍化严重影响了宁夏银北灌区土壤环境和作物产量的问题，通过太阳能暗管排水区和非暗管排水区对比试验方法，着重研究了2017和2018两年太阳能暗管长时间持续排水对土壤环境和油葵产量的影响。结果表明：太阳能暗管排水可以有效改善土壤环境，使两年的地下水平均埋深分别增加4.5%和6.4%，地下水平均矿化度分别降低7.9%和9.0%，两年土壤平均脱盐率分别为4.7%和8.2%，对表层土壤的脱盐效果最为明显。同时提高了油葵产量和水分生产效率，两年油葵产量分别提高13.8%和21.6%，灌溉水分生产效率分别增加13.3%和21.8%，作物水分生产效率分别增加16.4%和22.9%。综合试验结果和经济成本考虑，油葵生育期灌水2次、播前灌水1次、冬灌1次，生育期5-9月持续排水，这是适宜惠农当地太阳能暗管排水条件下油葵的灌排制度。

地膜残留会改变土壤的湿润过程，进而影响土壤水分分布及有效性。通过四元二次正交旋转组合试验，分析土壤湿润锋运行时间与土壤初始含水率、土壤干容重、残膜含量、残膜埋深的相关关系。结果表明：初始含水率、土壤干容重和残膜含量是显著影响湿润锋运移时间的主要因素，因素影响大小顺序依次为：初始含水率>土壤干容重>残膜含量；湿润锋运移时间随土壤干容重和残膜量的增加而增加，随初始含水率的增加直线减小。交互效应分析显示：当残膜量大于150 kg/hm²时，随着土壤容重的增加，湿润锋运移时间保持稳定趋势；当土壤干容重大于1.41 g/cm³时，湿润锋运移时间随残膜含量的增加逐渐减小。可见，残膜对土壤湿润锋下移具有一定的阻塞作用，在一定条件还具有导流作用。

针对精准农业土壤测量中，田地因土壤时空变异性，会出现与附近土壤差异较大的“斑块”，将田地中“斑块”位置信息进行整合并转化为TSP问题（旅行商问题）的变体。使用改进型蚁群算法对该TSP问题进行求解，并通过MATLAB软件对算法进行验证，使机器在田地行驶路径为最优路径，节约了机器燃料和运行时间。

以管网系统年费用最小为目标函数，水泵扬程H和连续管径D为设计变量，建立了确定性的泵站加压灌溉管网优化设计模型，并应用Excel规划求解法对所建立的模型进行了求解。实例表明，在管网布置形式已知的情况下，与传统的经济流速法相比，Excel规划求解法是一种实用价值较高的模型求解方法，该方法不仅能够节省一定的工程投资，还提高了设计人员的设计水平和效率。

三峡水库多年运行期生态调度监测结果表明，实施促进四大家鱼产卵的生态调度效果显著，后期运行需长期坚持。为确保生态调度方案具有可操作性和持续性，方案编制需综合考虑水库自身运行约束和四大家鱼繁殖所需的水文、水力学条件。通过量化三峡-葛洲坝梯级水库运行约束，构建模型评估不同时间开展生态调度的可行性。结果表明：5月上中旬水温满足情况下适宜开展生态调度，5月下旬至6月上旬开展生态调度将增加葛洲坝弃水风险同时影响水库消落，6月中下旬至7月上旬可结合防洪调度开展生态调度。研究结果可为实时调度过程中三峡水库生态调度方案的编制和启动提供参考。

为保护右江流域生态环境，协调郁江乃至珠江上下游各方经济利益，更好的激励上游地区生态环境保护行为，通过分析右江流域水生态现状、存在问题、现有生态补偿政策环境及其在郁江流域、珠江流域中的地位和作用，利用外部性理论，分析提出了右江流域水生态补偿模式。通过对标对表有关生态保护规划和区划成果，立足百色市实际，提出了右江流域水生态补偿内容、补偿主客体、补偿标准和补偿方式，初步构建右江流域水生态补偿机制框架，并提出有针对性的补偿政策建议，为水生态补偿实施提供了参考。

针对太湖流域近年来城市化带来的城市河网水体滞留、水环境恶化问题，探究活水对流域水体流动性和水环境的改善效果。选取太湖流域锡澄片主城区为典型区域，构建一维非稳态水动力水质耦合模型，拟定了多种沿江枢纽和相关内河闸站配合的方案，探究活水对太湖流域平原河网的影响，定量评估不同水平的活水方案对研究区水体流动性和水环境的改善效果。结果表明，配置合理的活水方案可有效改善主城区河道的流动性及水环境；超过一定水量后，随着流量的增加，河道水质改善效果的提升很小。

稻田生态系统对整个农业生态系统的组成具有极大的实际意义，为各类生物提供生长条件的同时，也为人类的生存与发展提供了重要的产品与服务．以湖南省稻田为研究区，采用造林成本法、工业制氧法以及当量因子法的等方法对稻田生态系统八项功能进行测算。结果表明，2016年湖南省稻田生态系统服务价值为2.47 万元/hm²，其中为稻田生态系统正面服务4.36 万元/hm²，其负面生态价值为1.83 万元/hm²，正面生态价值是其负面生态价值的2.4倍。因此评价稻田生态系统的生态服务价值对整个农业生态系统及区域环境研究具有重要的意义。

当前我国在探索将PPP模式应用于农村污水治理领域时面临诸多挑战，准确识别与分析项目风险因素具有实际意义。基于全寿命周期视角，采用文献研究与德尔菲法识别出农村污水治理PPP项目面临的21个风险因素，运用解释结构模型（ISM）与交叉影响矩阵相乘法（MICMAC）构建了风险因素的六级层次结构模型并分类，以揭示了风险因素间的内在联系，并提出政策建议。研究表明，项目缔约与运营阶段是关键阶段，合作单位选择是最根本的风险因素。此研究可为我国农村污水治理PPP项目风险分担与控制研究提供新思路，同时为政府部门提供投资决策与风险管理的依据。

采用南宁、贵港、大湟江口、梧州和高要站近60年的实测径流量和输沙量系列，从沿程变化、年际变化和年内变化三个方面分析了西江流域干支流水沙时空分布变化。结果表明：西江流域水沙主要来源于西江干流，各站年径流量、年输沙量基本随里程增加而增大；年径流量、年输沙量整体呈下降趋势，且干流浔江、西江河段下降趋势程度大于支流郁江河段，各站年径流量年代间基本呈“枯-丰-枯-丰-枯”变化，大湟江口、梧州和高要站年输沙量年代间呈“低-高-低-高-低”变化；西江流域干支流径流、输沙年内分配十分不均，大型水库建设均降低了径流、泥沙年内分配的不均匀性，使得汛期径流、泥沙占比均减低。

为研究尼洋河流域水体污染特征，基于2018年汛期（7-9月）和枯水期（1-3月）水体的监测数据，采用主成分分析和相关性分析法对尼洋河汛期与枯水期水体指标污染特征进行了综合评价。结果表明，2018 年尼洋河水体主要以有机污染为主，同时存在水体富营养化污染的风险。总体上，研究区汛期水体水质优于枯水期，汛期和枯水期提取的主成分及各监测断面的综合得分排序存在差异，说明汛期降雨及支流对尼洋河干流水质产生一定的影响，且水体指标浓度值在空间上的分布与流域内农业面源污染源的分布有着密切的关系。尼洋河水体质量在时空分布上总体呈现为下游水体水质最优，中游水体污染严重，上游水体水质优于中游劣于下游。

入河排污口设置论证工作对于预防流域水污染、保护长江水生态环境有重要意义。入河污染物的排放影响分析是排污口设置论证的重要工作之一。采用MIKE-21模型，建立了荆州中环污水处理厂排污口所在长江河段二维水动力学和水质扩散模型，模拟污水中COD、BOD₅、氨氮等主要污染物在长江河段中的迁移和扩散情况，分析污水排放对长江水质的影响范围和影响程度。结果表明：MIKE-21 模型对入河污染物的扩散过程模拟精度较高，模拟成果合理，基本反映了排污口污水排放对所在江段的水质影响情况，可作为排污口设置论证的参考依据。

为实现青海省哈拉湖水资源的合理开发及利用，以现场调查及室内试验成果为基础，开展了哈拉湖流域及其周边区域的水文特征分析及水环境问题研究。研究成果表明：哈拉湖流域范围内河流水系及湖泊发育较为复杂，不仅水资源赋存量较大，还具复杂的水力联系；同时，区内局部地表水的矿化度相对较高，水质相对较差，但仍能满足基本的生活生产需要，而地下水的水化学类型总计有四类，水质以优良-良好居多，有少量地下水的水质极差；另外，区内原生水环境地质问题主要包括土壤盐渍化、土壤沙化、湖泊退化及冰川退化等问题，次生水环境地质问题则以人类工程活动为主，且土壤沙化问题、湖泊退化问题及冰川退化问题相对较为严重，需予以足够重视。通过该文研究，掌握了哈拉湖的水文现状，可为其后期水资源开发提供依据。

为了研究龙羊峡水库对下游水沙条件变化的影响，以水库下游贵德水文站年径流量和年输沙量作为研究数据，采用互补集合经验模态分解方法对建库前后径流和泥沙进行多时间尺度分析，结合多时间尺度熵和纳什效率系数分析建库前后径流和泥沙各分解序列的复杂波动特征及各分量对原始序列的贡献程度。结果表明：水库运行对下游水沙变化均有显著影响，且对泥沙的影响大于径流，同时不同时间尺度下的水沙相关关系均发生改变；水库运行会加剧水沙系统的复杂性，但随着多时间尺度波动周期的增大，水沙各分解序列复杂性降低，可预测性升高；径流和泥沙的信息量集中在中高频分量上，综合考虑建库前后水沙波动周期的变化，建议黄河上游水沙监测和研究周期分别为4~7 a和3~4 a。

利用2007-2017年MOD10A2积雪产品数据与数字高程、气象数据结合，分析地形、气象因素对新疆和田河流域山区积雪覆盖的影响。结果表明：积雪覆盖率时空变化受高程影响，在海拔3 500 m以下区域，年内变化逐渐呈现出由“U”型向“V”型的过渡。海拔3 500~5 500 m的中高区域，积雪年内变化呈现“消融-积雪-消融-积雪”的二次过程；从不同坡度带积雪覆盖率差异较为明显，其中12.4°~19.5°带的平均积雪覆盖率为68.68%，0°~5.3°带的积雪覆盖率最高仅为28.01%；不同坡向带的积雪覆盖率最大为东坡带，近11 a平均积雪覆盖率为60%。积雪覆盖率随坡度、坡向及高程变化趋势相仿；受年内气象条件变化影响，年内最大积雪覆盖率常出现在2月和3月，且最大为76.9%。和田河流域积雪覆盖率与气温变化紧密相关。

水资源监测管理是关系到国民经济持续发展的重要任务之一，取水监测的准确性、实时性和稳定性是全面落实最严格的水资源管理的关键环节。面对点多面广的取水监测站点，我国仍采用传统的人工运维监测与管理模式，存在着管理方式粗放、运维效率低下及运维费用高昂等问题。为了解决上述问题，提出了一种基于故障自动诊断的主动运维管理模式，主要包括故障信息采集、故障诊断、故障评价和故障处理四大模块，实现水资源取水监测体系故障实时监测、运维科学调度的高效管理模式。技术成果在安徽省水资源取水监测体系得到了应用，为安徽省水资源取水监管能力的稳定提升提供了技术保障。

为研究江西省锦江流域的多年降水特征，以流域的9个雨量站1957-2013年逐日降水资料为基础，对锦江流域不同地区的降水序列分别采用线性趋势、5 a滑动平均、Mann-Kendall趋势检验法，Pettitt突变检验法，累积距平，Morlet小波分析等分析方法进行研究。结果表明：①流域面上多年平均年降水量为1 617.5 mm，空间分布为从上游到下游递减的特征，且每10 a以9.59 mm的趋势上升，其上升趋势主要受到中、下游的影响；20世纪90年代是锦江流域降水较多的年代，年降水量在统计年限内呈现出“偏少-偏多-偏少”的变化趋势。②季节降水量的空间分布与年降水量相同，各区域的降水量主要集中在春季，其次是夏季、冬季，秋季降水量最小；夏、秋、冬3个季节的降水量呈现上升趋势，春季降水呈现下降趋势，其中上游流域的春季、中游流域的春、夏两季的降水量的趋势变化均具有显著性，逐月降水量主要集中在4-6月，占年降水量的45.72%左右，6月降水量最大，而9-12月的降水量所占比例较小，各地区各月份所占降水百分比与流域面上相差不大。③在Pettitt检验中，各区域的春季、夏季、秋季的突变较为一致，分别为春季（1984年）、夏季（1991年）、秋季（1980年），其中中游流域的夏季突变还通过0.1显著性水平。年降水量及冬季降水量在不同区域的突变值较为分散；而从累积距平分析，年降水量其各区域较为明显的同一突变点为1991年，冬季降水为1986年。④锦江流域不同地区的年降水量主周期较为明显，均为31 a；次周期在13 a左右，但不明显。

水资源短缺和水环境污染作为水资源危机的主要内容，在吉林省社会经济发展过程中广泛存在。对此，从人口、经济、生态、水资源和水环境等5个子系统，建立吉林省水资源承载力系统动力学模型，通过设计现状延续型、节约水量型、环境保护型、综合协调型4种情景，模拟2016-2025年吉林省水资源承载力。结果显示：现状延续型在水量和水质两要素均最差，为最劣方案；节水水量型和环境保护型分别在缓解水资源供需压力和改善水环境质量上有所建树，为非劣方案；综合协调型在水量和水质两要素均表现优异，为最优方案；2025年4种方案的水资源承载力排序为综合协调型>环境保护型>节约水量型>现状延续型。

为了更全面地反映西江流域径流演变规律，以西江流域干流1957-2016年迁江水文站、大湟江口水文站、梧州水文站和高要水文站径流数据为基础，运用Mann-Kendall趋势检验法、T检验及有序聚类法等分析方法对西江干流年径流变化进行了分析。结果表明：①西江干流4个水文站径流年际变差系数在0.177~0.216之间变化，年际变化不大；②丰、枯特征具有一定的同步性，其中迁江站容易发生洪水及干旱；③经趋势性检验分析发现，四站变化趋势相同，其中迁江站变化最显著；④迁江站年径流量在2002年发生显著突变，其他3个水文站点并未出现显著突变点。结果可为西江流域水资源利用提供科学依据。

水库群联合调度种类繁多、关系复杂，是水库调度研究的难点与焦点问题。少量的缺水一般不会造成重大损失，但超出用户需求弹性范围会造成重大经济损失。综合考虑研究区域的生活、灌溉、工业、农业等各用水单元，建立了常规水-非常规水、当地水-外调水耦合的水库群联合调度数学模型，通过模拟人机自适应迭代算法进行求解，并以岳城水库、东武仕水库等当地水与南水北调引江水、东风渠引黄水等非当地水源为例，选取25%、50%、75%水平年进行水库群联合调度合理性分析，最终减少了岳城水库、东武仕水库的系统损失，最大化供水满足率。

通过在天津市城市段海河干流应用平面二维浅水方程，分别模拟计算不同重现期设计暴雨下2种不同情景的河道行洪。结果表明平面二维浅水方程模拟河道洪水演进的结果较好，且受洪涝潮影响的城市河道行洪压力在下游增设抽水排涝泵站的情景下可得到有效缓解，但单一的工程措施已不能保障城市河道的行洪安全，需采取更加多样化的措施才是上策。

常用的洪水概率预报方法一般都采用了正态化变换与线性假设，可能会导致信息的丢失，也影响了其对洪水过程的适用性。鉴于此，将Copula函数与模型条件处理器MCP相结合，不需要正态-线性条件约束，直接推求以预报值为条件的流量分布函数，构建Copula-MCP的洪水概率预报模型。以淮河王家坝断面为例，在经验降雨径流模型API的确定性预报结果的基础上，采用Copula-MCP模型实现洪水概率预报。对1990-2010年共25场洪水的研究结果表明：Copula-MCP模型优于MCP模型的概率预报结果，Copula-MCP模型的期望值预报亦优于API模型结果。

山洪灾害往往给山区人民生命财产、自然环境等造成了极大的损害,降低山洪灾害的有效途径之一是实现基于降雨径流模型的实时预报预警系统。选取四川省山洪易发流域-清溪河流域为研究区，通过GIS技术，结合流域DEM、土壤及土地利用数据提取流域信息，构建HEC-HMS降雨-径流模型进行流域山洪预报。根据降雨径流形成过程，分别采用SCS-CN曲线法、SCS单位线法、指数退水法和马斯京根法进行计算产流、坡面汇流、基流和河道汇流四个部分。选取6场洪水进行模型参数的率定，4场洪水进行模型验证。模拟结果表明：Nash效率系数均值为0.792，相关系数均值为0.84，峰现时差均在3 h以内，合格率为90%，该模型对清溪河山洪预报具有较好适应性，可为四川省中小河流域山洪预报提供借鉴和参考。

试验研究了掺黏土和膨润土龄期（540 d）的塑性混凝土三轴受压本构关系。根据定侧压三轴试验拟合不同围压下的塑性混凝土应力-应变曲线，对比发现（σ₁=0.4 MPa，σ₂=0.6 MPa）、（σ₁=0.4 MPa，σ₂=0.8 MPa）中高侧向围压下的应力-应变曲线基本一致，中高侧向围压下的应力-应变曲线上升段斜率及峰值压力比（σ₁=0.2 MPa，σ₂=0.4 MPa）低侧向围压的应力-应变曲线上升段斜率和峰值压力大，此外还提出了塑性混凝土定侧压情况下的峰值割线模量计算公式及三轴受压本构关系模型，为塑性混凝土三轴受压条件下数值仿真分析提供了依据，进一步推动塑性混凝土的工程应用。

以水泥砂浆作为类岩石材料，采用水-固-热耦合试验系统、电液伺服万能试验机、动态数据采集分析系统以及自主设计研制的高压水密封装置分别进行了不同注入流量条件以及单轴压应力作用下裂隙岩体水力劈裂试验。研究结果表明：无轴向拉压作用下，注入流量越大，试样劈裂破坏历时越短，越容易发生劈裂破坏，且试样水力劈裂起裂水压与劈裂水压的比值P_ini/P_Ic与注入流量呈线性关系；注入流量不变的情况下，垂直裂缝走向的轴向压应力对试样水力劈裂起抑制作用，平行裂缝走向的轴向压应力较小时（0.1~0.3 MPa）对砂浆试样水力劈裂起抑制作用，较大时（0.4~0.5 MPa）对砂浆试样水力劈裂起促进作用。

PCCP管道埋置于地下受到外界环境因素的影响，预应力钢丝可能会受到损伤或者腐蚀，当腐蚀到达一定程度后存在钢丝断裂的可能，断丝会导致管道强度显著降低，当断丝的数量达到一定程度时就存在爆管风险。断丝监测作为一种能及时发现工程安全隐患的有效途径，可以及时掌握工程运行状态，获取工程安全相关信息。目前，国内对于断丝监测的研究分析大部分仅限于理论和实验阶段，通过结合国内某超大口径PCCP工程具体运行情况，采集并对比分析不同管节的断丝监测数据，探讨造成管道断丝的影响因素，为管线维护与安全输水提供理论与技术参考。

针对我国小型水库数量众多，受资金、人员、技术所限开展安全监管工作难度大、安全风险高的问题。在梳理和分析小型水库安全监管特点和要点的基础上，探讨并提出了小型水库安全“单一水库-区域/流域库群-科研院所托管”的分级监管模式；并结合不同层级用户需求，利用云计算、物联网、大数据等现代信息技术优势，设计了小型水库安全分级监管云平台架构，以依托科研院所托管的方式构建成都市小型水库大坝安全监测监管云平台，应用情况良好，有助于提高小型水库安全监管能力。

为了研究红黏土心墙和反滤层的接触流失破坏，采用ST 30-3渗透仪进行了不同干密度的红黏土和反滤砂层在三种水流方向情况下的接触流失破坏试验，探讨接触流失的发生和发展过程，得出了渗透流速和渗透系数随水力坡降的变化规律，以及水流方向和红黏土干密度对接触流失破坏的影响规律。试验结果表明，接触流失的发展过程依次分为稳定阶段、过渡阶段、次生反滤层形成阶段和破坏阶段。随着水力坡降的增大，渗透系数先维持不变或微增，达到启动坡降后明显增大，在次生反滤层形成阶段又趋于稳定，达到破坏坡降后突然增大。红黏土干密度的增大和水流方向与接触面夹角的减小都有助于提高红黏土和砂抵抗接触流失破坏的能力。

针对GNSS单系统大坝安全监测易受卫星分布不均致使有效解时段数不足，以及无法准确获取符合大坝mm级监测要求的稳定坐标序列问题，以琅琊山抽水蓄能电站大坝实测数据作为研究对象，研究了基于GPS/BDS组合定位的连续准静态模式在大坝安全监测中的可行性，从可见卫星数量和PDOP值两方面分析了GPS/BDS组合定位较单GNSS系统在大坝安全监测中的优势。对大坝单天安全监测数据进行卡尔曼滤波和坐标均值处理，以及在自主设计的可移动基座架进行滑动试验，结果表明GPS/BDS组合定位在连续准静态模式下通过一段时间的初始测量可以实时获取稳定的大坝监测数据，且具有优于1 mm的监测灵敏度，对分析大坝外部结构长期趋势性变化具有重要意义。

河流崩岸是我国堤防安全面临的重大问题，汛期前后崩岸诱发大量的滑体进入河道，影响航运，给沿岸人民正常生产生活带来重大影响。针对水流作用下临水岸坡失稳问题，综合考虑坡表静水压力、内部孔隙水压力、边坡几何形状等因素的影响，构建了楔形岸坡稳定计算模型，并结合长江干流芙蓉大堤段崩岸实例，分析了各因素对岸坡稳定的作用。结果表明，坡表与地下水位升降及二者之差，对岸坡稳定影响较大，且水流的淘刷深度也直接影响着岸坡整体稳定。

软弱夹层中的接触冲刷是引起渗透变形及裂缝通道扩展的动力条件。为研究软弱夹层中渗流的接触冲刷机制，建立裂缝水流及泥化土体渗流的耦合模型，其裂缝水流的运动用Navier-Stokes方程及连续性方程共同控制，而裂缝周围泥化土体的渗流运动则用Brinkman-extended Darcy方程及连续性方程共同控制；根据相应边界条件，求出裂缝水流及其周围泥化土体渗流的流速分布。通过将裂缝中水流的流速特征与土颗粒的受力起动特性结合起来，提出软弱夹层产生接触冲刷的临界水力坡度计算方法。经算例计算结果表明，该方法所计算的结果与试验结果基本吻合，具有工程指导意义。

为探索不同仿真方法的适用性，对n_s=157的单级蜗壳离心泵不同工况的扬程和效率进行定常和非定常计算，并分别分析了定常计算时不同叶片夹角及非定常计算时不同时间步长的影响，通过与实验对比，得到的主要结论有：定常计算仅适用于额定工况外特性仿真，其扬程和效率计算误差分别为4.9%和2.9%，而定常多相位的计算误差分别为7.1%和3.2%；非定常仿真计算时，以4°为时间步长，并间隔20°保存一次计算数据，较好地预测出扬程曲线走势，额定工况扬程和效率计算误差约1.1%和1.8%，但小流量和大流量区间扬程计算误差达到10%左右。因此在水力优化设计时，若只关注高效点位置及其扬程和效率，可采用定常计算，若还关注扬程曲线走势，则应采用非定常计算。

针对泵站节能降耗问题，建立了站内优化调度模型，并利用混沌理论改进粒子群算法，开展站内调度方案寻优问题研究。研究结果表明，采用混合粒子群算法，收敛速度快，求解精度高，较适合泵站优化调度求解；采用3时段优化分析时，优化方案耗电量为23.34 万kWh，节省电量3.46 万kWh，取得了较好的优化调度结果。

基于不可压缩流体的连续性方程和雷诺时均N-S方程，采用CFD技术对卧式泵站直管式出水流道进行数值模拟计算，通过改变出水流道型线，分析出水流道内部流动特性及水力损失影响。研究表明，出水流道当断面形状设计为圆变方，在平面方向和立面方向均逐渐扩大的形式时，流道内流态最好；将进水流道断面在平面方向设计为先扩散后平直，而在立面方向均匀扩大的形式时，流态较好；而将断面在立面与平面方向均设计成先扩散后平直时，出水流道流态最差。

为合理选择泵站机组在不同工况下的组合方式，实现单级泵站的运行优化。通过分析水泵运行效率与水泵流量、扬程以及转速间的相互关系，确定水泵装置的工况点，构建单级泵站日经济优化运行模型，以泵站日运行总费用最低为目标，通过动态规划法从而求解单级泵站的日经济最优运行方案。选定南昌市九圩港提水泵站为研究对象，依据泵站已有的运行数据，在综合考虑泵站日运行分时电价、扬程及流量变化的基础上，将该泵站优化运行模型分为两层，第一层为泵站日经济优化运行模型，确定泵站在一日内运行费用的最小值；第二层为泵站运行效率优化模型，确定在不同时段内泵站效率最优运行方式。结果表明，当日总输水量一定时，分时电价是影响泵站日经济运行费用和不同时段机组流量分配的主要因素；以九圩港泵站的典型工况为例，优化后的泵站运行方案较优化前日单位运行费用降低了18%。该模型对实现单级泵站日经济优化运行具有一定指导意义。