近年来，国内干旱灾害频发，影响了正常的农业生产和经济发展，因此精确预测干旱发生具有重要意义。基于1960-2019年新疆维吾尔自治区气象站点的逐日降水量数据，计算了1、3、6、9、12及24个月时间尺度的标准化降水指数（SPI），利用差分自回归移动平均模型（ARIMA）和集合经验模态分解（EEMD）-ARIMA组合模型，分别对多尺度的SPI进行预测，并通过均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）和决定系数（R ²）对预测结果进行评价。结果表明：EEMD-ARIMA组合模型的预测结果与新疆年鉴记录情况较为一致，能够用于对干旱进行预测；组合模型能够有效减少序列的非平稳性，相较单一模型能更好地预测SPI序列；EEMD-ARIMA组合模型在干旱预测中具有明显优势，在各时间尺度，组合模型预测精度均高于单一模型，能更准确地进行预测。

降水为气象数据中对径流模拟结果影响最大的因素，对径流过程造成的影响较大，为预测未来不同量级降水情景下的径流过程，将SWAT模型和耦合Markov链-Gamma分布的降水随机模拟相结合。以王快水库以上流域为研究区域，构建SWAT模型并进行参数率定和验证。以阜平站60 a逐日降水资料为基础，通过构建不同量级降水下的随机模拟模型生成年降水量为800、550、300 mm相对应的日降水过程，将其输入SWAT模型输出月径流过程。结果表明：该SWAT模型对于研究区域径流的模拟结果良好；3种降水情景下的年径流量分别为5.97、2.79、1.51 m³/s，最大月径流量分别为17.81、7.01、4.08 m³/s。

珠江三角洲径潮动力受高强度人类活动的干扰，发生了与自然演变截然不同的变化。为探明近年来珠江三角洲河网内径流与潮汐动力特征的演变，基于珠江三角洲“997”和“177”两场洪水的逐时水位流量资料，采用傅里叶变换方法，获取水位时间序列中的余水位（低频）和潮汐（高频）成分进行对比分析。结果表明：马口、三水断面余水位-流量关系曲线下移，同流量下余水位明显降低，而三角洲下游口门附近余水位略有抬升，使得河道沿程余水位比降变缓，河网内水深增大导致潮汐向上游传播的阻力变小，潮差衰减率也相应减小。近年来三角洲上游水库建设和河网内大范围的航道整治工程导致的河网河道地形下切是径潮动力发生上述变化的主要原因。

以内蒙古巴拉格尔河流域为典型研究对象，基于水文气象、植被特征、地形地貌和草地管理方式等数据，设计降水-径流模拟试验，并采用M-K法进行水文气象序列突变分析、克里金空间插值揭示土壤-植被-根系空间分布特征、降水-径流模型模拟草原流域产汇流特征，建立草原流域降水强度-地形坡度-径流系数数学模型及SWAT模型，探讨环境变化对草原地表径流的影响，结果表明：流域径流突变发生在1998年，最低气温突变最早（1982年），降水突变最晚（2001年），相隔19年；土壤饱和渗透系数介于0.19~14.23 m/d，空间变异性显著，均值仅为2.87 m/d，而干容重最大值、最小值与均值接近，毛管上升含水率极差最大，饱和含水率次之；模拟降水-径流试验及数学模型计算得到径流系数为0.424，突变前人类活动对流域径流系数变化的贡献率为20%左右，而突变后超过了50%；SWAT模型表明突变后流域径流变化的气候变化贡献率为79%，人类活动贡献率为21%。

为解决区域水资源短缺和利用不合理问题，近年来水资源优化配置成为研究重点之一。以河南省某县为研究区，利用鲸鱼算法收敛速度快和全局寻优能力强等特点，求解水资源优化配置模型，得到2025年和2030年的配置方案。结果表明：2025年和2030年该县的水资源量可充分满足生活需水和生态需水，只在生产用水部门存在少量缺水，缺水率在10%以内，基本满足未来用水需求，配置方案科学合理；运用的鲸鱼优化算法克服了传统优化算法收敛速度慢等问题，在求解水资源优化配置问题上表现出较好的适应性和有效性。

长江三峡等水库的建设运行，改变了下游径流过程及径流量的年内分配，也改变了长江中下游水文分期规律。为了分析三峡水库运用对长江中下游汛期和枯期分期的影响，本文采用基于长江中下游7个水文站的月径流重构序列进行变异分析和模糊统计两种水文分期方法，统计各站的汛枯期起止时间变化规律，结果表明：1961-1980年阶段长江中下游流域汛期为5-10月；1981-2002年阶段，宜昌至城陵矶河段汛期起止时间为6-10月，城陵矶至大通河段为5-10月；2003-2016年阶段，变异分析方法认为三峡蓄水后长江中下游流域汛期为5-9月，模糊统计法结果表明该时段汛期与天然径流规律一致为5-10月；若排除三峡水库蓄水的影响，则两种方法结果与1981-2002年阶段水文分期规律相同；进一步分析发现长江中下游5、10月径流量受三峡水库调度影响较大，且上游河段受影响程度明显大于下游，三峡水库的运用是水库下游汛枯期起止时间变化的主要原因。

针对水库群蓄水优化调度中存在水流滞时导致长期调度中水量不平衡以及使水库蓄水量产生滞后性的问题，基于水流滞时对优化蓄水问题与优化发电量问题中产生影响的差异进行分析，调整计算方式只考虑相邻上级水库出流产生的水流滞时的影响，提出了考虑水流滞时的水库群蓄水优化调度模型。并结合逐步优化法对模型分块求解，选取安肇新河流域具备兴利条件的各滞洪区为例，验证模型有效性。结果表示：此模型满足水库蓄水需求，体现了受水流滞时影响的蓄水效益，在保障运行安全的前提下发挥水库群蓄水潜力。

黑龙江流域是亚洲东北部典型高纬度寒区河流，冬季冰期常超过200 d。从理论研究、现象规律、应用研究3个方面对黑龙江流域冰凌相关科学研究成果进行梳理归纳。在理论研究方面，针对冰科学开设的教学课程较少，黑龙江流域冰凌科研工作局限于黑龙江流域范围内及少量流域外的科研单位；冰坝凌汛现象规律方面，在河道特征条件下，受降水、河槽蓄水量、开江期温度等水文气象因素影响较大；在冰情监测预报方面，还需要借助遥测遥感等先进技术完善冰情监测设备与方法，提高预报准确率；灾害应对方面，联防调度、爆破除冰成为黑龙江防凌减灾的难点。随着现代观测技术的发展，冰凌监测技术将向连续、自动化和无人值守方向发展，进一步完善预报成果。

抚仙湖-星云湖出流改道工程的建成运行改变了抚仙湖水文水动力条件，对湖区的生态平衡将产生一定影响。应用线性趋势分析法、M-K法诊断和检验1953-2019年抚仙湖水位的变化趋势及其显著性，并用累积距平法分析该系列过程的跳跃性。基于IHA（Indicators of Hydrological Alteration）法和RVA（Range of Variability Approach）法，以抚仙湖海口水位站1953-2019年日水位观测数据为基础，以最接近突变年份（2011年）的2009年抚仙湖不从海口河出流而向星云湖出流为变异点，计算1953-2008年自然出流状态下抚仙湖每月水位、年极端水位及其出现时间、高低水位的频率和持续时间、涨落水次数、涨落水速率等24个指标来全面描述湖泊生态水位需求；通过改变度的计算，揭示2009-2019年抚仙湖水位的变异程度；评价2009-2019年期间湖泊生态水位的满足程度。计算结果：1953-2019年抚仙湖年平均水位呈不显著波动下降趋势，全年适宜生态水位需求为1 721.48~1 722.74 m，其中1-12月适宜生态水位依次：1 721.8~1 722.46、1 721.69~1 722.35、1 721.6~1 722.25、1 721.54~1 722.16、1 721.48~1 722.12、1 721.56~1 722.19、1 721.7~1 722.35、1 721.9~1 722.56、1 722.02~1 722.72、1 722.06~1 722.74、1 722.01~1 722.71、1721.93~1 722.61 m；年最高水位为1 722.18~1 722.87 m，发生时间为第235~304 d（年积日）；年最低水位为1 721.40~1 722.03 m，发生时间为第127~154 d（年积日）；高水位 1 722.27 m（发生0~2次），平均持续时间为23~150 d/次；低水位1 721.98 m（发生0~2次），平均持续时间为38~183 d/次；日际涨水次数为8~18次，涨水速率为0.014~0.020 m/d；日际落水次数为5~14次，落水速率为0.004~0.025 m/d。相比1953-2008年，2009-2019年抚仙湖水位发生了中度改变，总体改变度为52.2%；2009-2019年期间湖泊生态水位总体满足程度为23.5%。分析结果可为抚仙湖水生态保护和水资源调度管理提供科学参考。

为揭示流域社会经济、资源与生态对水环境承载力的影响程度，以白洋淀流域为研究对象，基于频次分析与主成分分析构建白洋淀流域水环境承载力评级指标体系，筛选出研究区水环境承载力指标12个。同时首次结合控制图及流域发展规划方法确定各项指标的阈值区间，建立白洋淀水环境承载力BP神经网络模型。结果表明，研究区2012、2013与2015年处于较弱承载状态，而2014、2016与2017年处于中等承载状态。评价结果与白洋淀流域实际发展趋势吻合，同时也表明未来人均GDP、地下水开采等将会给白洋淀流域水环境承载带来较大的压力。研究表明，结合控制图及流域发展规划方法可更精准地确定水环境承载力指标体系分级标准，同时基于BP神经网络模型可以准确有效地进行流域水环境承载力评价，可为流域的水环境与经济协调发展提供借鉴。

在对斜坡上泥沙颗粒受力分析的基础上，引入相对暴露度的概念，采用滚动模式推导出了斜坡上单颗粒泥沙起动的临界条件，并结合径流-渗流耦合模型进一步推导出了斜坡上泥沙起动临界水深表达式，该表达式表明临界水深的大小主要与泥沙自身的物理性质、坡度和相对暴露度有关。当Δ?取紧实排列时，表达式适用坡度范围为0~30°。并通过实测资料对公式的有效性进行了验证，结果表明在粒径为10 mm以下该公式的计算值与实测值接近，精度较高；同时存在一个“分界粒径”，超出该粒径值，计算值与实测值二者的相对误差将显著增大。

为进一步明确城市河流蜿蜒度变化对河流生态环境的影响，基于研究区域现状，从生物栖息地与河流水质两个方面入手，选取有效栖息地面积（WUA）与深潭浅滩变化、化学需氧量（COD）和总磷（TP）作为特征性指标，选择北京市南沙河老牛湾附近河段作为研究对象，通过梳理相关资料、现场调查等方式获取基本数据，以基础散点数据构建所选河段的不同平面蜿蜒程度，利用MIKE21和RIVER2D分别对其进行水动力水质模拟，根据模拟结果中鱼类有效栖息地面积与所选控制断面的水质变化进行分析，从而将河流平面蜿蜒形态变化对河流生态环境的影响进行量化研究。结果表明，随着河流蜿蜒度的变小，目标鱼类栖息地面积与深潭浅滩个数逐渐减少，WUA由占河道总面积的28.9%降至11.2%，深潭浅滩个数由10减少至4；河流水质也逐渐变差，COD与TP浓度都呈整体上升趋势。最终明确了河流生态环境会随着蜿蜒度的变小而发生恶化。

长期运行的垃圾填埋场存在防渗措施失效的问题，渗滤液泄漏造成的地下水污染将严重威胁人类的健康。以山东省某垃圾填埋场为研究对象，以现场调查数据和长期地下水观测井为数据源，基于GIS平台并结合MODFLOW和MT3DMS程序包建立了该垃圾填埋场区域地下水流场和溶质运移数值模型。以氨氮和硝酸盐作为模拟因子，预测垃圾填埋场注浆前后十五年内渗滤液污染物的迁移情况。结果表明：注浆前，氨氮最大超标范围为1 929.61 m，硝酸盐最大超标范围为1 613.14 m。垃圾填埋场附近的污染物浓度持续保持较高的水平，会对周边地下水环境造成比较严重的影响。注浆后，氨氮最大超标范围为705.75 m，硝酸盐最大超标范围为498.34 m。注浆后的风险源被堵住，污染通道被切断，污染源得到控制住，下游污染浓度逐渐下降。该研究可为渗滤液污染地下水的防治提供理论和实际的参考。

福州市因地理环境特点导致城区内河道水位过低，流动性差，由此造成了水质污染问题。为了维持福州市河道水位达到景观水位且有效的缓解水质污染问题，针对福州市中心城区晋安河-光明港流域河网，通过InfoWorks ICM水动力模型，建立一维非恒定流Saint-Venant方程组。同时结合福州实际调度情况设计了9种调度方案，通过设立能否达到调控目标、泵站开启时间、闸门开启次数和重点断面未达到景观水位平均时长作为目标函数，对比9种调度方案的结果，进行泵闸配置调整，给出了推荐调度方案。同时，建立水质模型，进行水环境调度模拟，以生化需氧量等级从Ⅳ类变为Ⅲ类的时长此作为目标函数进行调度方案的评价，最终给出了最优的调度方案，为实现城区“水多水动”调度方案的研究提供重要依据。

目前保障多水生态目标生态流量需求是北运河流域水资源管理所面临的主要问题之一。应用DHI MIKE11模型系统建模平台，构建以生态敏感目标流量需求为调度基础的河网水文水动力模型，采用2015年及2011年水文数据，研究了不同情景方案下的流域多目标生态需求保障效果，结果显示，水文站模拟值与水文实测值基本一致，闸坝调控+减河减水+农业节水组合方案效果良好。模型旨在为河道多目标生态流量保障方案研究提供基础，并为水管理部门决策者基于多目标流量调度提供技术支持。

为了研究金龟河试区农业面源污染氮磷排放时空分布特征，根据其水力联系在试区内布设了15个监测点，于2017-2018年连续每月监测其氮磷浓度变化，并对两年的水质监测数据进行分析。结果表明：金龟河氮磷浓度总体上呈沿程波动式上升的趋势，在鱼塘排水支流和养殖场排水的支流汇入后，总氮、氨氮和总磷的浓度有明显的上升。在不同下垫面下氨氮与总氮的相关性均显著，相关性大小表现为养殖场>稻田>鱼塘>果林；硝态氮浓度在不同下垫面浓度差异较小。地下水中硝态氮浓度是其他地表水监测点的10倍左右。农田和果林下垫面监测点氮磷浓度总体表现为雨季>干季；养殖场和鱼塘下垫面监测点氮磷浓度表现为干季>雨季。试区内畜禽和水产养殖的氮磷排放对下游水质影响较大，建议加强对养殖废水排放的管理。

在自然界中植被广泛存在，植被群的存在对河道水流结构和冲淤都有较大影响。为探究植被群作用下紊动能分布特性，采用多排对称布置的方式设计2组密度工况，使用PVC圆杆模拟非淹没刚性植被群，通过水槽试验探究大小密度工况下植被群对于紊动能分布特性的影响。试验表明：植被群密度对其上游紊动能分布无明显影响，而下游影响较剧烈；紊动能垂线分布中大密度工况在植被群后方产生更强烈的波动，紊动能峰值较大；紊动能沿程分布中大密度紊动能峰值更大，位置提前；紊动能横断面分中在植被群两侧处紊动能增大，且第二排植被群两侧紊动能明显大于第一排植被群两侧紊动能，植被群下游紊动能断面分布大致呈“M”型分布，紊动能峰值大小与密度呈正相关。通过该试验紊动能研究可为在多排多株植被群相互作用下揭示一定现象以及变化特性并为相关研究提供一定依据。

为研究按水力原动机理论设计的多级水轮机模式液力透级间导叶对其性能的影响，以一个二级水轮机模式液力透平为研究对象，设计了5种导叶数不同的新型空间级间导叶作为其级间导叶，利用数值分析进行定常及非定常数值计算，获得了5种模型的外特性曲线、内部流态以及压力脉动数据，并进行分析。结果显示：随着级间导叶数增加，液力透平效率先增后减，可利用水头呈现递增趋势，新型空间导叶和转轮内部水头损失均先增加后减小，导叶数为12时效率达到最高。导叶数增加，一级转轮脉动幅值增加，二级转轮内部主频压力脉动幅值呈现减小趋势，新型空间导叶内部进出口处脉动幅值增大，适当的增加级间导叶数可以改善流道内部流态和减小透平内部压力脉动幅值。

为探寻更具普适性的长距离供水管网中途补氯方案，分别进行了不同初始氯浓度下的一次投氯和中途补氯的对比试验，比较分析了水质差异较大的两个水厂（WTP1和WTP2）出厂水的余氯衰减规律和两种典型消毒副产物三氯甲烷（CHCl₃）和二氯乙腈（DCAN）的生成规律。结果表明，在供水管网总需氯量低于1 mg/L时可采取一次投氯的方式对出厂水进行消毒处理，高于1 mg/L时，建议采用中途补氯的方式消毒；在进行中途补氯时将补氯位置控制在余氯衰减至0.2 mg/L左右时最佳。相较一次投氯，采用中途补氯时两个水厂出厂水余氯衰减时间的延长率分别为9.5%、13.8%、15%（WTP1）和12.5%、16.7%、22.9%（WTP2），中途补氯的情况下CHCl₃总生成量比一次投氯减少了12%~25%左右，DCAN减少了8%~18%左右。中途补氯能明显减缓余氯的衰减，有效降低管网中的含碳消毒副产物（C-DBPs）及含氮消毒副产物（N-DBPs）的生成潜能，且当管网中总需氯量越高、水体水质越差时，中途补氯的优势相较于水质好的水体也越明显，但两者消毒副产物总体变化规律相似。在初始投氯与中途补氯配比为1∶1时，余氯在管道中维持的时间最长，管网余氯分布的均匀性最好，且对CHCl₃和DCAN生成量的控制效果最优，当总投氯量改变时，该结论仍成立。建议选择1∶1作为中途补氯过程中初始氯浓度与中途补氯的最佳优化配比。

抽水蓄能（抽蓄）机组设备实时监测能提供有效运行信息并指示运行人员做出相应措施，但发电电动机发热散热过程复杂，实时监测信息难以满足温度预警要求。为此，提出了一种基于时间卷积网络（Temporal Convolutional Network， TCN）温度实时动态预警模型。首先，利用最大信息系数（Maximal Information Coefficient， MIC）分析相关变量集；其次，选择合适输入维度，并建立以历史监测数据进行训练的TCN与注意力机制（Attention Mechanism）回归预测模型，通过测试与其他深度模型进行比较，验证了所提模型的实用性价值；最后，为增加实时预警有效性，采用统计学理论正态检验指标峰度与偏度分析残差序列集并设计了能适应于现场真实情况的实时预警策略。通过大型抽蓄电站机组的实时数据测试，所提出的方案能较好满足现场的实际需求。

预应力闸墩是大型泄水建筑物的重要结构，预应力锚索的张拉次序直接影响到闸墩结构受力、变形及结构安全。结合四川某水库2号溢流坝段工程，提出了适合本工程的交错式对称张拉法，采用三维有限元法，对比分析了两种不同的锚索张拉次序对闸墩在各工况下的应力状况及变形规律的影响。计算结果表明，闸墩的应力状态和变形规律较大程度地受锚索张拉次序的影响，交错式对称张拉法可以明显地改善闸墩的应力状态。研究结果旨在探索预应力锚索的张拉次序对闸墩应力及变形的影响，同时为提高闸墩结构安全提供一种新方法。

近场动力学基于非局部作用思想直接求解积分形式的运动方程，避免了传统的局部微分方程求解不连续问题时的奇异性，可以有效地求解连续和非连续变形问题，在众多领域已得到成功应用。本文建立了混凝土重力坝地震动力响应的键基近场动力学模型，采用FORTRAN90语言编程实现，并通过在三层虚拟节点施加地震加速度实现了地震波的输入。首先通过悬臂梁自由端受力和底部周期运动时的动力响应两个算例验证了模型和程序的精度和有效性，最后基于本文模型对混凝土重力坝的地震动力响应进行了数值模拟。结果表明：本文建立的键基近场动力学模型可以较好的模拟混凝土重力坝的地震动力响应，为混凝土坝地震动力响应数值模拟方法提供了一种新的思路和方法。

为探讨复合土工膜在水库防渗应用中的应力应变特性，以位于岩溶地区的白沙塘水库采用复合土工膜进行库盆及库岸防渗处理为例，采用有限元软件MIDAS GTS NX 对复合土工膜的应力和应变进行了计算分析。结果表明：复合土工膜与水库剖面的变形规律一致，其最大变形量略小于水库剖面的最大变形量；在库水位和地下水位变动作用下，库岸土体会向库盆发生横向变形；水库蓄水达到校核水位，地下水下降至基岩面时为最危险工况，水库剖面及复合土工膜的最大下沉变形分别为30.83和29.67 cm，最大横向变形分别为9.92和8.58 cm，拉力安全系数及拉应变安全系数均小于允许安全系数5.0。

黄河三角洲地区土壤盐碱化问题十分突出，急需科学高效的现代化盐碱地改良技术手段予以解决。研究提出了以暗管排碱技术为核心，由蓄水灌溉网、暗管排碱网、污水排放网、物联网智能决策支持系统、效果监测网等共同组成的黄河三角洲现代化盐碱土整治工程技术体系，在黄河河口地区土地开发项目中进行了应用，结果表明：确定的暗管间距和埋深等参数合理；建立的以暗管排碱技术为核心的盐碱土整治工程技术体系适用于黄河三角洲地区，对滨海重盐碱地的开发改良效果较好。

抗震安全复核是水闸安全鉴定工作中的重要组成部分，为保证水闸结构安全运行，需要进行抗震安全复核研究。以某跌水闸为例，基于ADINA有限元分析软件，建立了跌水闸闸室结构三维有限元模型，采用振型分解反应谱法对闸室结构进行了地震动响应计算分析，并根据计算结果对跌水闸闸室结构进行了抗震安全评价。计算结果表明：①闸墩与闸底板相交处出现了2.00 MPa拉应力，根据结构力学方法复核，该处能承受的最大拉应力为4.41 MPa，满足安全需求；②跌水闸公路桥跨中底部位置和启闭机房底板部分区域出现了较大拉应力区，其数值远超混凝土动态轴心抗拉强度标准值，为安全起见，宜采取相应的抗震加固措施；③跌水闸闸室结构抗滑稳定安全系数大于《水闸设计规范》（SL265-2016）标准值，满足安全需求；④跌水闸闸室结构抗震安全满足《水工建筑物抗震设计标准》（GB51247-2018）要求，但存在不影响总体安全的缺陷，其抗震等级评定为B级。

江都第四抽水站原励磁装置在使用10年后因设备老化等原因导致投励失败、电机失步等故障多发。针对以上问题，选用WKLF-102型励磁装置并进行针对性技术改进。新励磁系统采用三相桥式全控整流技术，分析了励磁变压器和整流可控硅运行不良的原因，解决了励磁灭磁电阻和励磁变得过热以及可控硅受损的问题；通过分析同步电机异步起动转子感应电流和同步电机投励磁势矢量最佳时刻，采取顺极性准确角投励方式，优化励磁投励电路，实现励磁精准投励；优化电机失步再整步和双闭环控制的控制逻辑，解决了电机失步和调节缓慢的问题。并通过现场试验数据验证了更新改造的有效性。

为探究滴灌条件下调亏灌溉对核桃树生理发育的响应机理，通过大田试验，在开花坐果期和果实膨大期进行轻度亏水（75%ET_C ）和中度亏水（50%ET_C ），分析核桃树生长和果实产量的变化情况。0~40 cm的土层灌后土壤含水率大幅度增加，80~120 cm变化最小。亏水程度越大，土壤含水率越小并且变化幅度也相应减小。调亏灌溉一定程度上抑制新稍长和叶面积指数的增长。复水后新稍长生长趋势不变，开花坐果期轻度亏水的叶面积指数恢复并高于正常灌水，其他处理均没有恢复。核桃树在开花坐果期调亏增加了果实纵横径和单果重，其他处理均降低（P<0.05）。开花坐果期轻度亏水在不影响核桃树产量的情况下，减少枝条生长量，使养分供给果实生长。不适宜亏水的生育期或者过度的亏水会降低产量。

为了实现智能化、精准化施肥，设计研究了一种基于物联网的配方施肥系统。该系统包括变频控制设备、首部控制设备、控制流量的远传恒流阀、离心泵、原液罐、混肥罐等。系统采用物联网管控手段控制原液罐进肥通道的进肥流量与混肥罐出肥通道的出肥流量的比例及混肥罐中液位的恒定，使配方肥料按照设定的稀释倍数稀释后输送到作物根系部分。系统可保存每次的施肥记录，包括种植作物面积、数量、施肥量、稀释倍数等，也可与远程控制平台对接实现远程控制功能，从而使田间施肥变得智能、高效、可控和经济。

为分析隔墩对某双向流道内部流态及压力脉动的影响规律，采用CFD技术对某双向流道泵站无隔墩与增设隔墩情况下流道内水流流态与装置内压力脉动特性展开研究，结合模型试验验证了数值模拟的准确性。研究结果表明：隔墩的布置可少量提升叶轮进口流速均匀度，改善进水流道两侧流速较低情况。增设隔墩对叶轮导叶处影响较小，叶轮及导叶处主次频不变，幅值变化不大。进水流道边壁脉动时域规律基本相同，受导叶出口水流剩余环量影响，出水流道边壁时域分布存在差异，在进水流道盲端及侧壁处，脉动幅值得以降低。研究成果可对双向流道泵装置压力脉动研究提供参考。

减轻盐胁迫、提高土地农业生产效率，是滨海盐碱地土地资源开发利用的重要基础。通过施用生物炭作为土壤改良剂可有效提高土壤肥力和减轻非生物胁迫，从而提高作物产量和品质。通过盆栽试验，研究了0%~8%添加量的生物炭［0%（CK）、0.5%（B2）、2%（B3），4%（B4）和8%（B5）（W/W干重比）的比例添加量］对滨海盐碱土壤番茄生长与耗水规律的影响。提高土壤生物炭施用比例显著（p<0.05）提高了水分利用效率、改善土壤的理化性质并减少植株叶片钠离子浓度，加速番茄生长并提高其产量。随着生物炭施用量的增加，B3，B4和B5处理下的植物高度、叶面积、生物量值均显著高于CK和B2处理；与对照相比，在生物炭改良下，番茄植株的耗水量显著降低，作物对土壤水的利用率更高，B2，B3，B4和B5处理下提高水分利用效率，分别提高了7.7%、22%、31%及33.24%。研究结果可为利用生物炭改良滨海盐碱地土壤提供理论依据。

江苏沿海垦区具有淡水资源短缺而雨水资源丰富的特点，建设人工排水系统可促进天然降雨对农田土壤盐分的淋洗效果，达到不同的脱盐目标。根据江苏省东台市62年的逐日气象资料，在验证排水模型-DRAINMOD模拟结果的基础上，进一步构建盐分动态模型，分析了不同暗管排水条件下土壤盐分变化过程，建立了研究区盐渍土脱盐效果与排水强度之间的关系。结果表明：DRAINMOD模型较好地预测了地下水位动态变化，所建立的盐分模型对土壤盐分预测值与实测值基本一致；土壤脱盐年限（N/a）与暗管埋深（D/m）及间距（S/m）间的关系可表述为N=11.872-7.385D+0.237S；在排水较好（暗管间距为30 m，埋深为1.2 m）的条件下，土壤的脱盐（<1 g/kg）时间约为10 a；提高排水强度（暗管间距为20 m）后，脱盐时间可降低到8 a；而在排水不畅的情况下（暗管间距>100 m），土壤含盐量经过10年仍在重度（4~6 g/kg）范围内。因此，针对不同的脱盐目标，合理设置暗管排水系统，可加速沿海垦区土壤的脱盐过程，为当地农业生产提供可靠的土地资源。

为分析进口位置附近开孔对离心泵空化性能的影响，以某低比转速离心泵作为研究对象，利用CFD仿真软件基于RNG k-ε湍流模型对模型进行全流道定常湍流空化数值模拟，研究在叶片空化初生位置，开孔面积、开孔形状对离心泵性能的影响。研究发现，对于本文的低比转数离心泵，开孔面积过大会造成能量损失，当孔型为梅花孔时，开孔面积过小会加剧叶轮空化；不同开孔面积，不同孔型对离心泵空化性能影响差异较大，当穿孔面积为1/4 \mathrm{\pi } mm²，孔型为方形孔时，扬程提高了9.8%，并且显著增强离心泵的抗空化性能；当孔型和开孔面积能有效抑制叶轮空化时，其叶轮进口低压区都被截断，呈间断性分布；当开孔面积为1/4 \mathrm{\pi } mm²，孔型为方形孔和开孔面积为25/4 \mathrm{\pi } mm²，孔型为梅花孔时，对离心泵湍动能减小明显，减小了原模型空化带来的能量损失，有效地抑制了叶轮内空化。

为了科学预测人民胜利渠灌区地下水埋深，促进灌区水资源的可持续利用，针对灌区地下水埋深具有非线性、非平稳性与预测精度低的特征，基于CEEMD具有非平稳信号平稳化的能力和BP神经网络较强的非线性和不确定性映射能力与预测效果，构建了基于CEEMD-BP的灌区地下水埋深预测耦合模型。将该模型应用于人民胜利渠灌区地下水埋深预测中，结果表明：CEEMD-BP耦合模型和其他模型相比具有较好的预测效果，平均相对误差为4.7%，纳什系数为0.96，预测精度更高。综合上可知，模型预测精度高，为灌区地下水埋深提供了一种有效的预测方法。

为有效引导中国城市提高生活用水效率，借鉴标杆管理思路，根据正态分布统计学特征，构建城市生活用水效率的标杆体系，对中国城市生活用水效率进行了系统性评估，并通过构建双对数模型，对水量、水价两项生活用水重要影响因子的影响弹性进行了定量化分析评估。结果表明，中国城市人均日生活用水量稳中有降，主要得益于生活用水效率较低的城市和水资源禀赋较高的城市生活水效提升；各城市间的人均日生活用水量差异显著，但这种差异呈现缩小趋势；收入弹性基本稳定，人均可支配收入增长10%，人均生活用水量增长7%左右，而价格弹性不断变小，从2009年的 -0.484逐年下降至2013年的-0.187，意味着城市水价微调对于生活用水的影响越来越小，为更好发挥水价机制在水资源配置方面的作用，需要推动水价政策变革。

为探寻更具普适性的长距离供水管网中途补氯方案，分别进行了不同初始氯浓度下的一次投氯和中途补氯的对比试验，比较分析了水质差异较大的两个水厂（WTP1和WTP2）出厂水的余氯衰减规律和两种典型消毒副产物三氯甲烷（CHCl₃）和二氯乙腈（DCAN）的生成规律。结果表明，在供水管网总需氯量低于1 mg/L时可采取一次投氯的方式对出厂水进行消毒处理，高于1 mg/L时，建议采用中途补氯的方式消毒；在进行中途补氯时将补氯位置控制在余氯衰减至0.2 mg/L左右时最佳。相较一次投氯，采用中途补氯时两个水厂出厂水余氯衰减时间的延长率分别为9.5%、13.8%、15%（WTP1）和12.5%、16.7%、22.9%（WTP2），中途补氯的情况下CHCl₃总生成量比一次投氯减少了12%~25%左右，DCAN减少了8%~18%左右。中途补氯能明显减缓余氯的衰减，有效降低管网中的含碳消毒副产物（C-DBPs）及含氮消毒副产物（N-DBPs）的生成潜能，且当管网中总需氯量越高、水体水质越差时，中途补氯的优势相较于水质好的水体也越明显，但两者消毒副产物总体变化规律相似。在初始投氯与中途补氯配比为1∶1时，余氯在管道中维持的时间最长，管网余氯分布的均匀性最好，且对CHCl₃和DCAN生成量的控制效果最优，当总投氯量改变时，该结论仍成立。建议选择1∶1作为中途补氯过程中初始氯浓度与中途补氯的最佳优化配比。

陕甘宁革命老区供水工程属于强腐蚀环境，传统的以强度为目标，确定基准配合比后复验混凝土各项性能并予以优化的混凝土配合比设计方法，难以满足工程的耐久性要求。研究了不同水胶比、水泥品种、含气量、掺合料品种及其配比对混凝土强度、抗渗、抗冻、抗碳化以及抗氯离子和硫酸盐侵蚀等耐久性能的影响。混凝土配合比优化配比试验结果表明：水胶比0.31、50%普硅42.5水泥+30%矿粉+20%粉煤灰的引气混凝土配合比（56 d）性能可以达到C40F200W8KS150设计指标，抗渗等级超过W12，60 d快速碳化深度小于20 mm，抗冻等级≥F200，抗碳化性能可满足大气环境下（碳化）50 a的耐久性要求；硫酸盐侵蚀环境（Y3）下设计使用年限级别为100 a；氯盐环境（L2）下设计使用年限级别为100 a。