针对我国堤防工程隐患众多、险情频发等特点，结合堤防工程建设特点和防洪减灾战略需求，研究基于GIS+BIM+IoT数字孪生的堤防工程安全管理平台设计与实现，将基于GIS、BIM、IoT融合的数字孪生与堤防工程安全管理进行结合，研究数字孪生数据及模型集成与可视化表达方法，建立堤防险情识别深度学习模型，设计基于GIS+BIM+IoT数字孪生的堤防工程安全管理平台。选取长江干堤典型堤段进行应用示范，实践证明，相对于以往堤防工程数据库管理或二维平面管理模式中存在的信息缺失、精度不够、反馈滞后、表达单一等问题，基于数字孪生的堤防工程安全管理平台可在空间地理数据、BIM模型数据、物联网数据融合与交互的基础上，实现外部环境下的仿真、决策、优化、调整和可视，其险情识别效果优于较传统模型。平台的研究与设计可对堤防工程安全管理进行实时监测、诊断、分析、决策和预测，实现智能运行、精准管控和安全运维。

针对广东省基层技术力量薄弱、防御设施有限的现实情况，提出了构建“一图一册”的基层山洪灾害防御新模式。基于GIS地图制图理论，通过符号抽稀、制图表达、标记分散等地图综合方法，编制了广东省7个地市的县级和镇级山洪灾害防御图和防御手册，推动基层形成“一图一册”的山洪灾害防御体系。同时配套研发了基于WebGIS的防御图册信息管理系统，提供统一的数据访问和安全控制机制，实现防御图册各类数据的可视化展示、动态管理、在线更新以及溯源追踪等功能，有利于保障数据的真实性、准确性和实时性。项目成果能有效打通信息传递的末梢堵塞、解决“最后一公里”的被动决策问题，推动山洪灾害防御业务数据资源的充分共享，进一步增强基层的山洪灾害防御能力。

提出了一种探究水质指标组合与河流溶解氧预测精度关系的方法。首先运用XGBoost模型计算水质指标特征重要性分值，然后基于贪心规则和水质指标特征重要性分值，排列出8种水质指标组合，最后使用BP神经网络对8种水质指标组合进行溶解氧预测。实验结果表明，pH、水温、电导率、氨氮是影响溶解氧预测的4个关键指标；在排列出的8种水质指标组合中，pH、水温、电导率、氨氮、浊度、高锰酸盐指数是溶解氧预测精度最高的输入指标组合。通过穷举所有水质指标组合进行实验分析，证明该方法有效可行且时间复杂度更低，可用于选取溶解氧预测精度高的输入指标组合，提升溶解氧的预测精度。

为科学评价河长制实施效果，也为河长制的实施效果评价提供一种研究思路。以淮安市为研究对象，从经济、社会、生态、文化、水域管理效果5个维度出发，选取21个指标，构建河长制实施效果评价模型。利用序关系法（G1）确定主观权重，熵权法（EVM）确定客观权重，博弈论组合赋权法求得组合权重，并结合集对分析法（SPA）构建基于G1-EVM-SPA的河长制实施效果评价模型，选取时间维度为2017-2020年，对淮安市全面推行河长制4年来的河长制实施效果及协调发展度进行评价，结果表明：2017年河长制实施效果为中等，2018-2020年实施效果为良好，并呈逐年改善趋势。2017-2020年河长制实施效果协调发展度分别为0、0.501 8、0.484 5、0.497 3。除2017年隶属高度不协调等级之外，2018-2020年的协调发展度等级均隶属临界协调等级，且整体的协调发展度呈逐年改善趋势。

为了分析常州城市河道淤积的机制，采用了量纲分析和水槽实验的方法，研究支流河道汇入主流河道过程中，主河道岸坡角、支流与主流的流量比、密度弗劳德数对汇流区冲刷的影响。研究将支流水槽与主流水槽的汇流角定为90°，采用不同的流量比和密度弗劳德数对四种不同岸坡角（45°、60°、75°、90°）进行对比实验。结果表明：支流河道中的流量与主流河道的流量比值越小时，岸坡角对冲刷深度的影响越大；对于任何给定的密度弗劳德数，越小的岸坡角可导致越小冲刷深度。依据拟合得到的两个经验关系式，岸坡角对泥沙淤积高度的影响大于对冲刷深度的影响；密度弗劳德数对无量纲冲刷深度影响最大，岸坡角对无量纲淤积高度的影响最大。

为实现长岭县地下水生态水位确定分析，共收集长岭县2013-2017年Landsat 8系列的遥感影像、51口地下水观测井埋深数据以及2017年47个潜水矿化度检测数据。在野外调查和室内试验的基础上，利用遥感技术（ENVI）和地理信息系统（GIS），确定2013-2017年研究区地下水水位和植被覆盖程度的时空变化；通过分析植被覆盖率（FVC）与地下水埋深和潜水矿化度之间的关系，确定出适宜研究区植被生长的潜水水位和潜水矿化度：结果显示2013-2017年间区内地下水平均水位和植被覆盖程度逐年下降，研究区西北部地区地下水埋深较浅，植被覆盖程度较好；中东部地区地下水埋深较大，植被覆盖程度较差。当地下水埋深在3.3~4.5 m，潜水矿化度小于0.85 g/L时，为适宜该研究区植被生长的地下水生态水位与潜水矿化度；当地下水埋深小于3 m时，在靠近湖沼洼地周围的土壤表层出现土壤盐渍化现象；当地下水埋深大于8.4m时，中部部分地区出现土壤沙化现象。

为了确定生态袋与河道岸坡土界面的摩擦特性，以用于河道岸坡治理的生态袋为试验材料，开展了生态袋与河道岸坡土界面的室内直剪摩擦试验，分析了土干密度、含水率对袋土界面摩擦特性的影响。试验结果表明：土与生态袋材的界面抗剪强度随着含水率的增加而降低，随着土干密度的增加而增大。同时，生态袋与岸坡土的界面摩擦系数随含水率的增加而减小，随土干密度的增加而增大。此外，同条件砂土岸坡与生态袋界面摩擦系数小于黏性土岸坡。研究结果对生态袋护坡技术在河道生态治理工程应用中具有一定参考价值。

基于EFDC构建广州-佛山珠江潮汐河网水动力水质模型，利用4个重要控制断面及113条重要一级支流的水量水质监测数据对模型进行了率定验证，建立一级支流污染排放与控制断面水质的响应关系。通过模型量化各支流对水质控制断面的贡献率，并以重要断面的水质改善目标为约束，经模型优化求解得到主要一级支流的允许排放量及削减量，确定支流改善目标，为污染问题诊断识别、水动力条件改善、水环境质量提升提供重要技术支持。

时间稳定性概念体现了土壤水分的空间结构随时间具有持续稳定的特性，由此找到的代表性点其测量结果可用于反映流域平均土壤水分状况，此方法为流域尺度的土壤水分估算带来便利。本文围绕黑河上游八宝河流域开展表层土壤不同深度的土壤水时间稳定性特征分析，寻找能反映流域表层土壤水分平均状况的代表性点，结合流域土壤、植被、地形条件，研究流域内土壤水空间结构时间稳定性的主要控制因素。结果表明：八宝河流域代表性点多位于优势植被与主要土壤类型分布区域，在埋深4 cm处为23号、13号，10 cm处为47号、20 cm处为37号，时间稳定性在垂直方向随深度增加；植被覆盖类型和土壤类型是该流域表层土壤水时间稳定性的主要控制因素，在高寒禾草、苔草草原，棕黑毡土覆盖区域观测，更易于获得深度10 cm以上土壤水平均状况。本研究可为流域尺度的土壤水分估算提供理论参考，为优化设计流域土壤水观测网络提供科学依据。

为充分发挥大渡河流域梯级水库群的防洪作用，以大岗山水库为主要研究对象，剖析水库现行调度方式存在的问题，针对不同的来水情况，考虑梯级水库防洪能力、大岗山水库水文气象预报精度及其下游河道的安全泄量，分别采用梯级调洪演算法和改进预泄能力约束法，研究水库处于流域联合防洪状态下的调洪指标和处于较小来水情况下的动态控制指标，制定防洪调度与实时调度相结合的大岗山水库汛期调度方案。典型洪水实例演算表明：来水较大时，大岗山水库可削减洪峰流量530 m3/s，一定程度上减轻下游断面的防洪压力；来水较小时，可在保证自身安全的前提下，提高水库的经济效益0.06~0.09亿kWh，较好实现洪水资源化利用。此外，本研究方法科学合理，可为类似具备调节能力的水库的运行管理提供可靠借鉴。

黄河流域生态保护与高质量发展离不开黄河水资源的合理调配，黄河径流在维持全球能量平衡、水沙循环以及气候变化和生态环境演变的过程中也发挥着关键作用。大坝强烈改变河流水资源的时空分布格局，干扰河流的自然节律。小浪底大坝是中国第二大水利工程，通过整理大坝运行前后花园口水文站数据，运用变化范围（Range of Variability Approach， RVA）、Theil Sen斜率、Mann-Kendall突变检验和小波等方法分析黄河径流的变化程度、幅度、突变点和周期，结果表明：大坝建后，花园口径流极大值提前。年均径流减小趋势通过了99%的显著性检验，1998-2011年减小趋势最为明显，1990年和2012年分别有突变点出现。径流有明显的周期性变化，主周期偏低等值线中心在2000年前后。由突变检验和小波分析结果可以预测今后一段时期年径流将处于偏低的时期。调水调沙期间水量大、含沙量高和水量的快速消退，使许多引黄涵闸口和引水渠系淤积比较严重。弄清黄河径流变化规律，适时调整大坝运行管理、区域国土空间规划和国民经济发展规划等决策，可为黄河中下游生态保护和高质量发展奠定基础。

为了揭示和探讨喀什市植被覆盖度空间动态变化规律及驱动力因素。以Landsat系列卫星数据为数据源，基于归一化植被指数（NDVI）和像元二分模型，运用ENVI 5.3和ArcGIS 10.3软件对喀什市植被覆盖度进行估算，研究1995-2020年植被覆盖度的时空变化格局。研究结果表明：①喀什市整体植被主要以高植被覆盖为主，中与低植被覆盖以相对破碎形式围绕高植被覆盖分布在市中心周围与乡道两侧农田防护林；②1995-2020年期间的喀什市植被覆盖度与覆盖面积均呈增加。2020年比1994年植被覆盖面积增加172.6 km²，增幅36.3%；③喀什市植被覆盖度区域性和时段性改善与退化并存。时段上，2010-2015年退化明显，2015-2020年改善面积最大；区域上，城区退化最严重，东部四乡改善最显著，总与高植被覆盖质心向东部四乡分别直线迁移6.39 km与8.69 km，其中在2010-2020年上述两者质心迁移速度显著加快；④喀什市降水量的增加及气温的升高，加之城市化加快及人类活动频繁是近年来植被覆盖度变化的主要原因，其中林地与耕地面积的增加对植被覆盖度贡献最大。研究结果可为喀什市生态环境和可持续发展提供科学参考依据。

中部地区是我国重要的经济枢纽，但“中部塌陷”问题使其可持续发展动力不足。为探究高质量发展背景下该地区资源与社会经济发展的关系，本研究以五大发展理念为基准层构建绿色发展指数，运用SBM模型评估了2003-2018年中部地区水资源利用效率，并利用Tapio脱钩模型探究不同阶段中部地区社会经济发展与水资源的关系。研究表明：中部地区水足迹年际波动明显，在2015年达到最大值6 835.4 亿m3；各省绿色发展指数整体呈现稳步上升态势，且在2008年空间差异性最小；中部地区水资源利用效率均值在2006年达到峰值，山西和湖北达到效率最优；水资源与经济社会发展的脱钩关系随时间变化逐渐好转，说明中部地区水资源利用逐渐满足国家高质量发展的要求。该研究可为中部地区水资源利用和经济社会高质量发展提供参考。

气候变暖背景下，为了解降雪对气候变化的响应，基于1960-2016年海河流域及周边43个气象站点逐日气象数据，采用指数方程形式的双温度阈值法提取降雪系列，并以国家气象部门划分的降雪级别分析海河流域降雪时空变化特征。结果表明：①建立的海河流域降雪识别指数方程能较好地估计各气象站点降雪量，率定期和验证期的降雪相关系数均可达0.90以上，相对误差在±5%以内；②时间分布上，海河流域各级别降雪年际变化整体呈不显著减少趋势，但各地貌类型区年际变化趋势有所不同；③空间分布上，太行山区、平原区各级别降雪量和降雪次数总体呈减少趋势，燕山山区、沿海区总体反呈增加趋势；④统计分析不同级别降雪与温度的相关性及降雪发生时的温度，发现大雪、暴雪与气温呈正相关，中雪、小雪与气温呈负相关，且平原区降雪发生时温度最高，燕山山区降雪发生时温度最低。

为探讨更加符合中小河流域防洪要求的预报方法，并提高洪水预报精度，以屯溪流域为例，结合中小河流实际洪水预报要求，采用以洪峰合格率和峰现时间合格率为主要约束的非等权重的参数率定方法（即目标函数中径流深、洪峰流量、峰现时间合格率和确定性系数的权重分别为（1∶2∶2∶1）对新安江模型进行参数率定，并采用算术平均法耦合新安江模型和BP神经网络模型计算结果，以期提高洪水预报精度。结果表明：以洪峰合格率和峰现时间合格率为主要约束的率定方法的新安江模型是可行的，相对于传统等权重的率定方法，在洪峰和峰现时间预报方面更具优势，符合中小河流防洪要求；新安江模型对洪峰和峰现时间模拟较好，BP神经网络模型对洪峰和径流深的模拟表现较好，采用算数平均法耦合两者的模拟结果，可以提高洪水预报精度。

江都第四抽水站采用BYKD型油压式叶片全调节装置，曾多次产生渗漏油、烧损轴瓦及蓄能器皮囊老化等问题。南水北调大流量输水满负荷运行工况，不具备停机检修条件，为此设计降压运行应急方案，减少漏油量，延长补油间隔，保障主机运行。为从结构上解决外置式供油系统集中供油方式带来的油路复杂，管路接头量大，漏油点多，烧损轴瓦等隐患。设计实施内置式叶片调节机构改造，将下置式活塞改为上置式，通过对比计算活塞调节力、调节杆拉力及连接螺栓拉力，明确改造要点。该方案将微型电机、微型齿轮油泵以及油缸集成于叶调机构内，简化叶调系统结构，油路独立，增强了密封性能，提高了叶调机构的可靠性。

为解决泵站主机组真机试验困难，无法获取动力特性方程的技术难题，提出一种通过制造厂家提供的模型运转综合特性曲线获取泵站主机组真机动力特性方程的方法。首先，通过模型运转综合特性曲线获取离散特性数据，对其进行二乘法拟合形成泵站主机组模型动力特性方程；其次，通过真机计算机监控历史数据库和泵站运行管理云端数据库，获取静态运行数据样本，采用3次指数矩阵数据处理方法进行静态点修正，初步获得泵站主机组真机动力特性方程；最后，将可拓理论与神经网络计算方法相结合，创新一种可拓神经网络训练方法，实现对初始泵站主机组真机动力特性方程的动态修正，且该方法具有自适应性、自学习性和可拓性等特点。应用实践表明，三次指数矩阵数据处理方法和可拓神经网络训练方法的创新性结合运用，能够较精确、有效、可靠地获取泵站主机组真机动力特性方程， 为整个泵站的安全可靠运行、主机组组合调度和负载优化分配等提供了科学决策依据。

为提高引江济淮工程朱集站立式轴流泵装置的水动力特性，保证泵站安全、稳定和高效运行，在采用三维流场数值计算的方法对进出水流道进行优化水力设计的基础上，进一步完成了朱集站泵装置模型的水动力特性试验研究。结果表明：经过优化的朱集站进出水流道水流流速变化均匀、流道水头损失小，泵装置模型最高效率达78.33%，水力性能优异；与泵段相比，泵装置模型最优工况点向负角度和小流量区偏移约2°。泵装置模型进口压力为临界空化余量值时，叶片工作面或背面出现了较大面积的空化泡区域。水泵的转频和叶频对泵装置模型水泵叶轮室进出口处的压力脉动幅值影响较大，对导叶体出口处的压力脉动幅值影响较小。此外，为避免产生共振，泵体结构的固有频率应避开水泵的转频、叶频及其倍频。

为探索分根交替灌溉条件下水/沼液一体化施用方式对番茄生长和产量品质的影响。本研究采用两季盆栽试验，以番茄为研究对象，在水/沼液一体分根交替灌溉基础上，采用地表灌溉（APRI-B）和穴孔灌溉（APRI-X）2种灌溉方式，探求不同灌溉方式对番茄生长指标、干物质质量分配以及产量品质指标的影响规律。结果表明：APRI-X处理能够显著促进番茄株高和茎粗的增加，且较APRI-B处理能获得更好的光合速率，有利于光合产物的形成；与APRI-B处理相比，能够增加总根干物质量23%以上，并能促进番茄根系更好地向土壤深层生长，获得更好的根冠比。此外，APRI-X处理的产量和水分利用效率明显高于APRI-B处理，其果实的可滴定酸、可溶性总糖、维生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物和果实硬度等指标均优于APRI-B处理，能够调节番茄的口感，改善番茄营养品质，提高番茄的储存和长途运输能力，是水/沼液一体化灌溉的有效方式，建议在分根交替灌溉条件下采用穴孔的方式进行灌溉。

为控制土壤次生盐渍化对灌区农业可持续发展的影响，探讨了井灌井排的控盐与水位降落效应及其对土壤水盐时空分布的影响。为此基于试验监测，先以渠灌为对照分析井灌井排及其与渠灌结合对区域水盐时空的改变，再剖析单井影响范围内的水盐时空变化规律及其影响机制。结果发现，井灌井排与渠灌结合可使地下水埋深控制在合理范围并使土壤剖面水盐含量维持在适宜作物生长的范围，三者均分别保持在1.6~5.0 m，10%~25%和300~500 μS/cm的变化范围。在单井影响范围内，地下水埋深沿径向距离的增加而逐渐变浅，径向距离每增加100 m将减少0.35 m的地下水降落；土壤剖面含盐量随径向距离的增加而增加，其累积量与地下水埋深呈弱相关关系。井灌井排可维持灌区的水盐平衡与农业可持续发展，调整井距能缓解因地下水降落不均引起的远离井位区洗盐作用减弱的问题。

黄河三角洲沉积形成的盐渍土结构致密、容重大、渗透性差，导致盐分浸出困难。本研究通过室内土柱试验，分析了混沙量（0%、20%、50%）对盐渍化土壤盐分淋洗效果的影响。结果表明：混沙能够显著加快盐分淋洗速度，缩短淋洗时间，降低相同淋洗体积条件下淋出液的电导率；随着混沙量的增加，淋洗后土壤K⁺、Mg²⁺和Cl^-的脱盐率无明显变化，Na⁺和Ca²⁺的脱盐率增加，SO₄ ^2-的脱盐率降低，总盐分脱盐率升高，土壤离子组成越好；淋洗后土壤pH值显著增加，土壤会发生碱化，但混沙量越多pH增加幅度越小，土壤的碱化程度越低；混沙还能显著降低淋洗后土壤SAR，且混沙量越多SAR越小。研究结果将为黄河三角洲地区盐渍土的改良提供理论依据。

渡槽的槽身属于薄壁结构，其温度场和温度应力变化规律与大体积混凝土结构对应的变化规律差异较大。大型渡槽采用高强度等级混凝土，早期发热速度快，发热量高，在浇筑初期容易出现较大的内外温差，如果此时外界温度很低，极易导致表面出现的拉应力超过混凝土的抗拉强度，产生表面温度裂缝。采用ANSYS有限元软件对沙河渡槽进行温度场和温度应力仿真计算，分析了沙河渡槽侧墙内侧裂缝产生的原因。研究结果表明，渡槽侧墙混凝土由于施工期过大的内外温差和过快的降温速率，以及间歇面处的强约束作用在其内侧表面产生水平向过大的温度拉应力是导致侧墙内侧开裂的主要原因。针对裂缝成因提出了温控防裂措施并验证其合理性，避免了后续渡槽侧墙温度裂缝的产生，为工程的顺利进行创造了条件。

准确的用水量预测是响应国家高质量发展的重要抓手，也是城市水资源优化配置的基础。针对用水量序列存在波动性、灰色模型与所需因素存在线性关系等问题，提出了一种基于HP滤波分解的GM-LSSVR预测模型，即先采用灰色关联分析法筛选合适的用水量影响因素，再利用HP滤波分解法将筛选的用水量及影响因素分解为长期趋势序列和短期波动序列，最后通过GM-LSSVR组合模型来预测用水量。以郑州市为例，使用该模型预测2001-2019年用水量，并与GM（1，N）模型、BP神经网络模型的预测结果进行对比。结果表明，基于HP滤波分解的GM-LSSVR预测模型预测精度大大提高，具有可行性与实用性，可以较好地应用于城市用水量预测研究中。

针对以数据为驱动的管道泄漏检测方法，未能有效同步利用泄漏信号的空间和时序特征的问题，提出一种基于一维卷积神经网络（1D-CNN）和长短期记忆网络（LSTM）相结合的管道泄漏识别方法。该网络模型以去噪处理后的管道压力信号为输入源，先后使用1D-CNN、LSTM提取其空间特征和时间维度特征，利用已提取的空时两种不同维度的特征建立压力信号与管道状况的对应关系，进而实现对管道泄漏的检测。对比分析实验结果表明，1D-CNN-LSTM方法提取的特征参数更具有效性与可靠性，管道泄漏的检测精准度显著提升。

基于国家对财政支出绩效管理的要求和水利工程运维阶段绩效评价存在的问题，以北京市南水北调配套工程为例，构建了运行维护产出质量绩效评价指标体系。将工程运行维护归纳为调度管理、生产运行、安全保卫、工程巡查、应急抢险、监测观测和工程维护七大方面分别设置核心指标，采用德尔菲法确定准则层指标分值，将“一票否决”式、“门槛”式评判方法应用于指标层评判中。构建的评价指标体系不仅能够实现绩效指标的细化量化和可比可测，还有助于工程管理单位查缺补漏，并倒逼工程管理单位提高运维工作的规范性和高效性。

通过研究掌握海水抽水蓄能资源评估方法及电站选址原则；针对海洋环境带来的海水腐蚀、生物附着、库水渗漏、台风及盐雾影响等特殊问题，开展水工和机电设备设计共性关键技术研究；构建实证平台，研究可变速机组动态特性和控制策略；形成海水抽水蓄能电站成套关键技术方案和设计导则，指导后续工程建设。从资源评估与限制原则、水工建筑物设计、机电设计等方面系统阐述海水抽水蓄能电站设计面临的主要问题、解决路径及研究成果，以形成支撑工程设计的成套关键技术方案，填补我国海水抽水蓄能电站技术空白。

依托国家重点研发计划项目《海水抽水蓄能电站前瞻技术研究》，考虑海水环境、海洋边界带来的特殊性，如海水的高腐蚀性以及海洋微生物的附着问题等，对海水抽水蓄能水工建筑物主要部位的防护条件进行分析，提出了水工建筑物的防护范围、适用工况以及科研成果要求。

海水抽水蓄能电站的工作介质为海水，相比于常规蓄能电站，水力机械辅助系统产生了两个新的问题：防腐与防污。防腐方面，首先从系统设计层面降低腐蚀风险，其次通过合理的经济技术比较进行选材，最后通过适当的防腐措施提高材料的耐腐蚀性能。防污方面，由于水力机械辅助系统的管道口径小、埋管多，常规的涂层防污很难起到持续效果，本文借鉴滨海核电站防污技术，采用电解海水的防污方案。在明确基本防腐、防污要点后，针对水力机械各辅助系统的特点，最终完成了一整套防腐与防污方案成果。

抽水蓄能电站具有广阔的发展前景，由于海洋环境的特殊性，海岛抽水蓄能电站面临着诸多问题。以南部某海岛站址的地下厂房为例，介绍其通风系统的设计思路、通风流程、盐雾控制及其所面临的一些问题，并从空气流程、风速和进风口等方面分析探讨解决这些问题的对策，可为海岛抽水蓄能电站工程通风系统设计提供参考。

随着城镇化民生用水需求迅速增加，水库调度面临巨大的挑战，兼顾民生与发电用水需求的调度策略成为保障工程高效运行的重要软技术手段。通过NSGA-Ⅱ算法建立水库运行的多目标优化调度模型，开展水库需求改变后的调度策略研究，并以缺水度衡量水库调度策略的优劣。按照综合最优目标， 在优先保障民生用水的前提下，运行调度策略不仅可以增加发电量，还可以减少用水需求重大改变后对自然水资源的依赖，提高水库效能利用水平，达到提升整体工程经济效益的研究目标。

采用三维有限元方法对钝角区腰线折角为零的月牙肋岔管进行了受力分析，研究了钝角区腰线折角对岔管管壁与月牙肋应力的影响。结果表明：腰线折角对月牙肋的应力影响小；腰线折角为零的设计方案降低了钝角区的应力，改善了岔管基本锥的受力；维持基本锥壁厚不变，可通过增加过渡管的壁厚提高岔管承受内压的能力；主锥管与支锥管腰线共线，易于拼装，适当降低了加工难度与误差，在工程设计中可使用此方案。

大古水电站地处高海拔地区，气候环境复杂，施工期温控防裂是该工程设计施工的关键技术问题。选取5号边坡坝段为研究对象，模拟坝体浇筑全过程，考虑混凝土徐变，采用三维有限元法进行数值模拟仿真计算，研究坝体温度场及应力特性，提出温控防裂措施。研究结果表明，高海拔地区碾压混凝土筑坝，具有低温季节浇筑混凝土上下游坝面开裂风险高，高温季节浇筑混凝土内部后期开裂风险高的特点；采用本文提出的大坝温控防裂措施后，在外部保温与内部通水冷却共同作用下，坝体上下游面及仓面温度变幅明显减小，坝体表面和内部混凝土抗裂安全度均能达到1.8，满足工程设计要求。

针对实际工程中因施工工艺等原因造成鱼道竖缝尺寸误差对过鱼效果的影响，通过物理模型试验，进行了单个池室竖缝宽度束窄对鱼道水力特性的影响研究。试验表明，当鱼道某个竖缝束窄后，竖缝上游侧池室水深增加并形成壅水曲线，影响范围可达5~15个池室，下游侧池室水深急剧降低后又很快恢复，仅影响1~2个池室。当束窄程度达到40%（k=0.6）时，上游侧水面线壅高为8 cm（原型），故对于实际工程影响有限，但是束窄竖缝处流速显著增大（k=1.0，v=1.1 m/s；k=0.6，v>1.6 m/s），上游相邻竖缝流速略有减小（<10%），下游相邻竖缝流速则无显著变化。由于竖缝流速v随束窄系数k的减小呈幂指数规律增加，极易形成流速障碍。以过鱼对象的突进流速为判断依据，对于国内常见的四大家鱼或高原裂腹鱼，鱼道竖缝宽度的束窄范围应分别控制在16%和29%以内。

我国现阶段水利工程群的调控以人工经验为主，因缺乏对水流时滞性的科学分析，难以满足新时期智能调控的迫切需求。枕头坝一级~沙坪二级区间位于大渡河流域，坡度陡，水力调控研究难度大，目前主要依靠人工经验开展水力调控方案的制定。以该区域为例，利用一维非恒定流数值模拟模型，对水流时滞性进行了系统分析，计算上游流量变化、下游水位稳定时下游边界的理想流量过程，提出了一种计算快捷、操作可靠的水力调控方法，经水动力模拟验证，该调控方法产生的最大水位波动在0.2 m左右，能够保证河渠的安全。最后基于该调控方法以及敏感性分析，构建了能够快速生成沙坪二级电站不同情景下的水力调控方案的公式。

为修复大坝下游生态退化的减脱水河段，基于ME-Tennant法定义了生态流量过程等级，构建了以生态流量过程等级最大和发电量最大为调度目标的生态调度模型，采用改进的NSGA-Ⅱ算法进行求解。将该模型运用于湖南省筷子篓-水口梯级电站，结果表明：生态流量与发电流量为竞争关系，随着生态流量过程等级增加，发电量也会减少；选取的丰平枯年调度方案发电量分别为11 487、8 444和6 139 万kWh，生态流量过程等级均处于“很好”等级，保证发电量的同时满足生态退化的河流恢复至健康状态的高层次生态用水需求，可为有生态退化问题的水库生态调度提供借鉴。