床面粗糙特性是河流动力学中的重要研究内容，其量化方法一直是研究的难点。在顺直水槽中采用非均匀天然沙铺制初始床面，并逐渐增大流量粗化床面，基于激光扫描获得的床面数字高程资料，应用统计理论以及变异函数模型探讨不同粗化程度的床面表层粗糙特性。结果表明：采用非均匀沙人工铺制的床面高程频率分布呈现出近似正态分布，经历过不同水流强度依次累积冲刷后形成的稳定粗化床面高程频率分布都出现了轻微正偏态的趋势；高程标准差随水流强度增加严格增大的特点让它可以成为量化床面粗糙特性的可靠指标；水流塑造试验床面是各向异性的，随着流量的增大，床面粗化层破坏再粗化，床面高程二维变异函数的基台值越大；由于水流的作用，横向剖面平均变异函数的基台值与块金值略大于纵向剖面高程平均变异函数，径向剖面的基台值与块金值远小于横向与纵向剖面。研究加深了对床面粗糙特性的统计规律的探索，对于建立基于统计学的粗糙度定量表达方式具有一定的启示。

桥墩基础长期承受水流荷载的作用，极易产生基础周围的局部冲刷。桥墩基础局部冲刷是桥梁水毁的重要原因之一，严重影响桥梁的安全稳定运行，因此开展桥墩局部冲刷防护措施的研究显得尤为重要。护圈作为一种经典的防护措施，可有效减弱桥墩基础的局部冲刷。为了研究护圈厚度对桥墩局部冲刷防护效果的影响，基于数值模拟软件Flow-3D建立桥墩-水流-泥沙三维数值模型，采用Melville经典实验数据验证了模型的可靠性，并运用已验证的模型研究护圈厚度的改变对桥墩局部冲刷深度和桥墩局部冲刷坑形态的影响。结果表明：护圈对桥墩前后方的防护效果优于桥墩两侧，护圈厚度的增加会加剧桥墩周围的局部冲刷，尤其是桥墩两侧。在所选取的工况条件下，护圈厚度为0.05D（D为桥墩直径）时桥墩周围的局部冲刷深度最小，防护效果最好，此时防护效率可达54.4%。研究成果可为桥墩局部冲刷防护提供参考。

随着我国工业化和城镇化快速发展，未经处理的生活污水、工业污水以及雨季地表径流中污染物排入河道水系，导致城市水体污染加重。由于城市污染水体来源和环境条件等因素复杂多变，当前河道修复思路仅仅注重水体水质快速恢复，没有从河流水体生态系统受损恢复角度去考虑，导致水体自我净化能力较差、生态系统不稳定，水体水质难以维持与持续改善，生物多样性水平较低。文章系统阐述了近自然化修复和城市海绵城市的理念发展历程和内在科学性，分析了其在城市河流生态修复过程中的应用效果和优势。由于二者特点与属性都与河道生态修复存在共性，其理念及其应用措施可作为未来城市河道生态修复发展方向。结合在安徽省阜阳市所做城市河道修复工程和效果，对工程实施过程中的近自然化和海绵城市理念进行了提炼。最后，基于国内外先进城市环境修复和管理经验，总结了近自然化和海绵城市理念下的城市河道修复原则、主要措施和未来发展方向，可为保障未来城市水生态系统的良性循环与可持续发展提供研究基础和理论参考。

大坝的溃口宽度与土石坝发生溃坝后下游洪水的淹没范围紧密相关，是计算溃坝时最大流量的重要参数。在铁道部科学研究院以及黄河水利委员会溃口宽度计算经验公式中，溃口宽度都与库容、土石坝长度以及坝高有关，只是土石坝长度的幂次方项不相同。在运用以上2个溃口宽度计算公式对7个国内外土石坝溃坝案例进行对比计算后，计算出的溃口宽度相比实际宽度都有较大误差，为探究土石坝长度对洪水溃坝的影响，并使经验公式计算结果更接近真实溃口宽度，对以上7个溃坝案例数据使用Allometricl模型进行拟合，提出溃口宽度计算优化公式。并对另外2个国内溃坝案例进行验算，发现溃口宽度误差均在4.5%以内，表明优化公式比常用经验公式精度高，可为计算土石坝的溃坝最大流量提供依据。再使用DBFL-IWHR模型与传统公式计算下游断面洪水演进情况并进行对比，发现传统公式计算出的下游断面最大流量相比DBFL-IWHR模型较小，同时下游断面最大流量到达时间相比DBFL-IWHR模型较大。

基于闽江流域洪水致灾机理和洪水特征，收集整理闽江流域水文、地形、小时降水数据、统计年鉴、防洪工程等资料数据，从洪水风险的危险性、脆弱性、承灾防御能力入手，选择17项评价指标，采用AHP-熵权组合权重法，并结合GIS的空间分析功能，分析洪涝风险空间分异特性，实现对闽江流域洪水风险区划快速评估，有利于宏观防洪减灾政策和精细化的防洪应对举措制定。结果表明：闽江流域洪涝风险区划结果与近几十年闽江流域的洪涝灾害实情基本吻合，流域洪水风险分布与其气候、地形、社会经济、防洪工程等因素密切相关，流域内洪涝风险差异较高，高危风险集中在上游区域南平市的几个县市。

异侧竖缝式鱼道具有能较好适应水位变化、消能效果明显和水流流态较好等特点。根据设计准则，对研究区域内的鱼道进行体型设计，采用数值模拟的方法，探究竖缝位置变化对异侧式竖缝鱼道水力特性的影响。模拟结果表明：竖缝位置对异侧竖缝式鱼道池室最大流速几乎没有影响，对主流区最大流速沿程变化影响较小；随着竖缝中心逐渐向池室中央靠近，主流区沿程最大流速衰减率先逐渐变大后趋于饱和；主流区左上部分回流区大部分流速逐渐减小后又增大，右下部分回流区大部分流速逐渐增大，两侧回流区面积比值逐渐减小；竖缝位置距池室侧壁为池室宽度的0.13~0.50时，池室内紊动能最大值变化范围在0.074~0.116 m²/s²之间；竖缝位置距池室侧壁为池室宽度的0.23~0.40时，池室内水流流态最佳，能显著提高研究区域内的半洄游性鱼类的洄游效果。研究结果对相关鱼道工程的设计具有参考作用。

涉水工程可能导致原有的河道水动力条件改变，进而影响河道行洪能力。研究有无涉水建筑物下河道的行洪风险，对工程维护、河道治理及保障地区防洪安全具有重要意义。基于对河道洪峰流量、初值水位、糙率以及堤防高程4种不确定性因子的随机模拟，分析修建在河流上的输水渡槽在洪水作用下的受力情况，结合河道水面线计算结果，采用常规蒙特卡罗法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗法分别计算在有无渡槽情况下的河道行洪风险。结果表明：①在渡槽内水位分别为0.5，1.0，1.5，2.0 m的4种工况下，清丰山溪行洪能力相较设计流量1 200 m3/s分别下降了36.68%、27.87%、19.00%、10.05%；②在无渡槽的情况下，河道行洪风险为0.007；在有渡槽情况的下，上述4种工况对应河道行洪风险依次为0.34、0.045、0.016、0.012；③令渡槽内水位处于安全范围内最高值，当清丰山溪流量超过1 600 m3/s时，河道行洪风险仍随洪水流量增大显著增加，应考虑报废渡槽以保证河道行洪；④常规蒙特卡罗法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗方法均适用于评估渡槽对河道行洪风险的影响，后者具有更好的收敛性。综合而言，在河道中修建渡槽对河道本身的行洪能力有负面影响，致使河道的行洪能力低于设计值，河道行洪风险增加，提高渡槽内水位可以在一定程度上减少河道行洪风险。

用水公平性是流域水资源均衡配置需要重点考虑的关键因素之一。针对流域用水公平性评价对行业用水公平性考虑不足的问题，提出基于不同行业多因子基尼系数的流域经济社会用水公平性评价方法。利用行业用水量和产业规模之间的基尼系数来表示行业用水公平性，根据各行业用水量占比计算流域用水综合基尼系数来表示流域用水的公平性，以黄河流域为例量化分析了1980-2020年流域9省区不同行业和流域用水公平性变化，并选择调度前后的1995年和2005年为例，对比分析了黄河水量统一调度对流域用水公平性的影响。结果表明：40年来流域生活、工业、城镇公共和农业用水的公平性分别为 “高度公平”、“相对公平”、“高度公平”转变为“相对公平”、“相对公平”转变为“高度公平”；农业用水占比超过70%，流域用水基尼系数主要受农业用水的影响，综合基尼系数为0.16~0.25，总体上处于下降态势，流域用水公平性逐步提高；生活和农业用水公平性逐渐提高，工业尤其是城镇公共用水公平性下降较为明显，主要是因为流域省区间生活和农业用水定额差异性降低而第三产业用水定额差异增加；黄河水量统一调度及管理有效控制了流域用水总量快速增长，促进了农业用水效率的提高和省区间用水定额差异的减小，农业用水和整个流域用水公平性得到提高。

受气候变化、人类活动等因素影响，近年来长江上游径流特性发生明显变化，给长江上游流域水资源的合理开发利用、三峡及上游水库群等国家战略淡水资源库作用的发挥带来诸多挑战，径流变化归因定量识别的研究对流域水资源的开发利用具有重要的意义。基于1951-2013年三峡入库径流序列资料，采用Mann-Kendall法、Spearman法、Pettitt法等统计方法，诊断了三峡入库径流的演变规律；基于同期气象、土地利用等资料，分别利用气候弹性模型、水热耦合平衡模型、SWAT模型定量识别三峡入库流量变化原因。结果表明：①三峡入库径流在1993年前后发生明显的突变，1993年以前为径流受气候变化和人类活动影响较小的相对天然期，1993年以后径流为受气候变化和人类活动影响较大的变化期；②研究期三峡入库径流发生了显著减少，减少速率为8.8 mm/10 a，长江上游大规模的人类活动是三峡入库径流减少的主要原因，降水量减少和气温上升是径流减少的重要原因；③气候弹性模型法与SWAT模型法归因识别结果一致，水热耦合平衡模型法低估了人类活动这一引起三峡入库径流减少的主要因素；④考虑土地利用时空变异的SWAT模型方法较传统“两段论”的方法能够更好地刻画径流演变的原因。研究成果对指导三峡水库水资源综合利用和长江上游水资源的合理开发具有重要意义。

引江济淮工程横跨长江、淮河两大流域，是缓解当地水资源短缺，提高工程利益等问题，向河南段供水的重大跨流域调水工程。在引江济淮工程供水侧及需水侧未知的情况下，利用菜子湖、巢湖和瓦埠湖的调蓄能力反向优化渠首引江水量，正向优化分水口门的取用水过程，采用模拟模型和正反双向优化模型分层耦合的形式，依据水量平衡原理来构建引江济淮工程中长期水量调度模型。针对来水情况和用水需求两部分构建典型年调度情景集合，基于不同水平年各湖泊来水预报结果，口门需水过程及工程约束条件，采用引入自适应参数修正机制的差分进化算法及逐步优化算法进行求解，以此制定引江济淮工程年水量调度方案。以2030年规划水平年丰水年为例对分层耦合水量调度模型及常规优化调度模型进行对比分析，由于分层耦合水量调度模型优化了湖泊调蓄过程并对湖泊水位进行约束，故该模型在引江水量、受水区缺水量及湖泊利用程度方面效果更优。结果显示，该模型在满足分水口门用水计划的基础上，降低了湖泊弃水量，同时湖泊末水位偏差值较小，逐旬水位变幅多保证在0.1 m内并使湖泊处于高水位运行状态。该模型得到的年水量调度方案能有效的利用当地水资源，提高水资源利用效率，为引江济淮工程运行调度和调度方案的编制提供了技术支撑。

基于水文站的降水、径流和泥沙数据，采用聚类分析、含沙量-流量（SSC-Q）滞回曲线等方法，从事件尺度研究北方土石山区弥河流域不同类型洪水事件的径流、输沙特征，揭示各类洪水水沙关系及输沙贡献情况及水土保持措施影响机制。结果表明：①弥河流域1951-2021年的261次洪水事件可划分为小型、中型、大型和特大型四类，洪水事件的滞回曲线类型主要为8字形。随着洪水量级的增加，洪水事件的洪水历时和径流输沙量均呈增长趋势，径流和泥沙变率增加，复合型滞回曲线的占比逐渐加大。②大型与特大型洪水事件发生频次最低，但输沙贡献率高达86.9%，是北方土石山区输沙的主要洪水类型，主导弥河流域的水土流失灾害，在流域治理中需重点关注。③水土保持措施和人类活动对中、小型洪水事件的影响较大，其水沙关系变率超过10%；但对大型洪水事件的影响相对较小，水沙关系变率仅为1.2%。通过合理配置流域中的水土保持措施，当地中小型洪水事件的水沙关系可得到调节，从而达到拦蓄洪水、调控泥沙的目的。同时，亟需持续加强特大暴雨的水土流失及洪水防控措施，避免其给北方土石山区的生态环境等造成严重破坏。研究结果可为该区域水土保持工作的开展及特大暴雨洪水事件的应对提供理论和实践依据。

气候变化与人类活动是流域径流变化的重要原因。随着人类活动逐渐频繁，不同地区的水文情势不同程度地发生着变化，因此对径流变化机理的分析一直是水文学界的重要议题之一。Budyko水热耦合平衡公式是常用的径流变化机理分析工具，因其一方面考虑了一定的物理成因，另一方面公式参数较为简单，由此在径流变化归因较长时间尺度分析上得到了广泛应用，但当前对时变形式的Budyko公式研究及应用仍有待加强。以贵州省六硐河流域为例，通过Mann-Kendall检验和突变检验方法对研究区年径流进行趋势和突变分析，基于水热耦合平衡原理构造了包括线性、二次多项式以及具有物理机制等形式的Budyko参数时变辨识公式，以Nash效率系数为评价指标，验证最适应研究区的水热耦合公式，最后计算降水量、潜在蒸散发量和人类活动等因素对径流变化的贡献率，进行六硐河流域径流变化归因分析。研究结果表明，近年来随着气候变化影响加剧，六硐河流域径流呈明显的下降趋势，在1997年发生显著性突变。比较降水量、潜在蒸散发量和人类活动因素对径流的敏感性，发现降水减少是流域径流减少的主导因素，其贡献率为49%。同时，随着人类经济社会的发展，大型水利设施的兴建，人类活动对流域径流变化的影响在逐步显现，其贡献率约为26%。

随着社会经济的发展，城市化水平不断提高，改变了原始的下垫面条件，严重影响了水循环机制，由此引发一系列城市内涝、水环境污染等城市水问题。低影响开发（LID）能缓解城市化所引起的雨洪放大效应，而LID措施设计的一个关键性问题就是探究下垫面变化对洪水过程的影响。通过对比城市雨洪模型，选取Win-TR55模型，其为小流域设计洪水模型，该模型的产流核心为SCS-CN径流曲线模型，其突出的特点是计算过程简单、所需要的参数较少，并综合考虑了流域降水、下垫面类型等因素变化与径流之间的关系。基于上述模型分析了武汉市九龙生态公园的下垫面在现状、传统开发以及低影响开发条件下，模拟了不同重现期下的设计洪水过程，根据洪量、洪峰以及淹没范围的变化评估了低影响开发的水文效应。结果表明：①在3种开发模式下，传统开发下的CN值最大，低影响开发条件下的CN值最小；表明在低影响开发模式下，改变了下垫面类型，增加了调蓄容积，相应的CN值减小，产流量也减小。②在低影响开发条件下，一年一遇、五年一遇、十年一遇以及五十年一遇的洪量的削减率可达到：96.74%、81.58%、73.46%、61.13%，对于洪峰的削减率可达到：94.14%、70.63%、60.64%、45.42%。③设计淹没范围的削减率可达到：74.35%、63.60%、51.14%、6.83%；从模拟的结果可以看出，随着雨强增加，低影响开发的雨洪控制效果逐渐变弱。研究成果可为区域LID设施的设计提供水文依据。

在应用水文模型进行水文预报的过程中，由于流域水文模型结构存在诸多的简化和假设，这些简化和假设会给水文预报结果带来误差，因此需要误差修正技术来提高水文模型在实时预报中的精度。系统微分响应方法利用系统响应函数通过对水文模型的输入、状态变量、参数的修正来修正预报结果，该方法理论基础扎实，具有结构简单、不损失预见期的优点，已在多个流域水文模型中得到了广泛的应用，效果较好。VIC模型是一种大尺度分布式水文模型，该模型通过将流域划分成多个大小相同的网格，在网格内模拟产汇流结果。以闽江建阳流域为研究区域，构建流域VIC模型进行径流模拟，将系统微分响应误差修正方法应用于VIC模型中，通过对模型输入中的降雨量进行修正来修正预报结果，并与传统自回归模型误差修正方法（AR模型）进行对比分析。结果表明：系统微分响应方法在VIC模型中的修正效果较好，纳什效率系数从修正前的0.752提高到0.895，径流相对误差从修正前的7.89%降低到5.71%，而AR模型修正结果的纳什效率系数为0.807，径流相对误差为6.77%，这两种修正方法结果表明系统微分响应方法优于AR模型误差修正方法。结果表明系统微分响应修正方法在VIC模型中具有较好的适用性，能显著提高流域日径流模拟精度，可应用于未来的水文预报。

为分析设计暴雨雨型对山区小流域山洪灾害的影响，应用时空变源混合产流模型，以四川省关口、汉王场为研究区域，分析高植被覆盖流域对不同重现期以及不同设计暴雨雨型条件下降水的响应规律，并对不同雨型及重现期条件下流域的洪峰流量、峰现时间、洪峰滞后时间等量值进行对比分析。结果表明：时空变源混合产流模型在高植被覆盖流域洪水模拟应用过程中能够取得较好的模拟精度，具有一定的适用性；关口、汉王场流域同一重现期条件下偏后型雨型相对于偏前和居中型条件下形成的洪峰流量更多，但偏前型雨型相对于居中型和偏后型雨型而言形成的洪水总量更大；在不同雨型条件下，随着重现期的增加，关口、汉王场流域的洪峰流量均是呈现增加的趋势；林草植被覆盖率为汉王场>关口流域，关口流域在不同重现期设计暴雨雨型条件下的峰现时间均是提前于汉王场流域，林草植被覆盖对于洪水的径流过程具有一定的调节作用；关口流域和汉王场流域洪峰出现时间相较于暴雨雨峰出现时间的滞后时间均为偏前型>居中型>偏后型；揭示西南山区高植被覆盖流域对于不同重现期设计暴雨雨型条件下的量化规律，在分析西南山区高植被覆盖流域暴雨洪水的形成过程、提高流域洪水预报精度与防洪减灾能力方面具有指导意义。

膨胀性土壤具有吸水膨胀，失水干缩开裂的特性，其中土壤裂隙对降雨入渗和产流过程均会产生重要的影响。为探究膨胀性土壤干缩裂隙对入渗产流的影响规律，以青海湖流域常见的栗钙土为膨胀性土壤，针对土壤干缩过程，设置不同土壤初始含水量开展室内降雨入渗产流试验，研究在不同初始含水量下土壤干缩裂隙对土壤累计入渗量、径流强度和土壤含水量等的影响。结果表明：随着土壤初始含水量的降低，土壤干缩裂隙发育程度提高，土壤累计入渗量、初始入渗率、平均入渗率和稳定入渗率均增大；土壤表面裂隙率和裂隙线密度与累计入渗量相关程度较好，相关系数均大于0.85，表面裂隙面积率和线密度越大，裂隙对入渗的作用越显著；土壤干缩裂隙发育程度越高，土壤产流滞后时间越长，产流量越小，径流强度达到稳定的时间越长；土壤干缩裂隙有利于优先流形成，裂隙发育程度越高，土壤水分对深层土壤的补给能力越强。试验探究了膨胀性土壤干缩裂隙对入渗产流的影响，为膨胀性土壤降雨入渗产流规律提供了补充。

为探究喷管结构对环形射流泵流场的影响，对喷管直角转弯与弧形转弯两种条件下的环形射流泵进行了数值模拟研究，对环形喷嘴出口直段开展计算分析。结果表明：喷管直角转弯时流场在喷嘴、喉管和扩散管环周分布不均，喷管弧形转弯时环形喷嘴形成均匀射流，有利于工作液与被吸液的均匀、对称混合及传能，各流量比工况下压力比及效率均有所提升。环形喷嘴出口设置（0.5~1）倍出口宽度的直段可改善环形射流泵的性能，在中低流量比时效率最高可提升1%；同时，直段有助于平稳喷嘴出口的压力，减小喉管入口附近回流区的范围和压降的幅度。研究成果可为环形射流泵全域流场分析、喷管结构设计提供依据和支撑。

喀斯特地区干旱致灾机理复杂，干旱灾害风险普查技术规范方法对干旱致灾机理考虑不全面，导致以县级行政区为评估单元的干旱灾害风险区划成果与历史旱灾成果协调性不足，成为贵州省干旱灾害风险普查的一项难题。自然灾害风险理论作为干旱灾害风险区划的基础理论，基于自然灾害风险理论构建具有喀斯特特色的干旱灾害风险区划指标体系进行干旱灾害风险研究，可为干旱灾害风险区划提供依据。以遵义市为例，基于自然灾害风险理论，分析和遴选喀斯特地区干旱灾害风险代表性指标，构建旱灾风险区划模型，采用专家打分法和熵权法组合赋权，使用ArcGIS的分位数法分级，进行干旱灾害风险区划研究。结果表明：①地表水干旱危险性指数、地形综合指数、耕地面积和旱地占比、农村集中供水率和耕地有效灌溉率分别为致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体暴露性和抗旱减灾能力的主要影响因子。②遵义市各县区干旱灾害风险等级以中风险及以下为主，占比64.3%，中高风险区和高风险区累积占比为35.7%。③干旱灾害风险整体呈现东北高西南低的分布格局和区域性分布特征。高风险区分布在东北部，中高风险区分布在北部，中风险区分布在东部，中低风险区分布在南部，低风险区主要分布在中部。通过与全国抗旱规划等成果数据对比分析，验证了区划结果的合理性，可为当地开展干旱灾害防御工作提供科学依据。

由于西北地区衬砌渠道在冬季受冻胀土体挤压破坏发生渠道渗漏，加之湿陷性黄土遇水易下沉导致以湿陷性黄土为地基的衬砌渠道冻害情况复杂。针对这一问题，研究以宁夏固海灌区改造前后的东一支干渠为原型，通过分析渠道改造前后受冻胀破坏的劣化规律以及混凝土材料塑性损伤本构，建立了简化的渠道三相耦合数学模型。考虑湿陷性黄土力学特性和渠基土与衬砌板之间的接触行为，基于实测数据采用ABAQUS软件构建改造前后衬砌渠道热-力耦合数值模型，分别进行模拟并对比分析其冻胀的具体情况和变形规律。通过对比两个耦合模型模拟的3个物理场，结果表明：改造后的刚柔衬砌渠道冻害情况得到了大幅度的改善，在一定程度上避免了出现应力集中的情况；将改造前的现场数据与研究结果相比较，验证了数值耦合模型的准确性和可行性，模拟得出的热-力-位移3个物理场能够较好地反映实际衬砌渠道的冻胀机理，为灌区渠道冻胀破坏治理与改造设计提供参考。

汉中石门水库灌区是汉中平原大型灌区，通过水平衡测试分析典型灌区用水效率、研究提高用水效率的措施，对实最严格水资源管理制度的模式、经验与做法具有十分重要的意义。通过对灌区开展点、线、面式的水平衡测试，掌握了灌区水量分配、输水、用水设施运行情况、用水总量和各区域用水之间的定量关系。从测试数据入手，计算灌溉用水效率，结合灌区地貌、作物分布、渠道衬砌等多方面因素，分析灌区灌溉用水效率，研究提高措施。结果表明，灌区在丘陵地区种植水稻与低级渠道输水渗漏是灌区用水损失较大的因素，为灌区提高用水效率与节水方案制定提供了重要依据。

长距离输水工程线路长，沿线环境复杂，在输水工程日常运行过程中，工程安全巡检是维护生产安全的重要手段。在工程巡检中产生了大量的巡检文本数据。在传统生产管理过程中，巡检文本依赖于管理人员人工按照出现问题的严重程度进行分类，效率低下且容易出现主观性问题分类出错，不足以良好管理长线路，沿线环境复杂的输水工程。针对这一问题，提出一种结合双向长短期记忆神经网络（Bi-directional Long Short-Term Memory）和BERT神经网络的混合深度学习模型对巡检文本智能分类方法，模型使用BERT作为输入层将巡检文本转化为特征向量，再将结果输入到BiLSTM模型挖掘文本特征，实现巡检文本智能分类。以南水北调中线巡检文本为算例，实验结果表明：该模型与主流深度学习模型文本卷积神经网络（TextCNN），BERT，BiLSTM模型相比，准确率、召回率和F1值分别达到92.30%、92.32%、92.30%，模型性能优于其他深度学习模型。

针对平原水库库盘防渗土工膜膜下气压分布及排气沟设计中的关键技术问题，基于膜下非饱和土中孔隙气体的运移模型，借助于热传导模型的求解方法得到了膜下孔隙气体运移模型的解答，利用已有的膜下孔隙气压计算的理论公式法，验证了数值模拟法的合理性，模拟计算了地下水位不同上升高度时膜下非饱和土中的孔隙气压，分析了孔压分布规律，探讨了排气沟间距对孔隙气压的影响。研究结果表明：采用土工膜库盘防渗的平原水库，当入渗水与地下水相接触时会形成封闭气体的空间，地下水位上升会引起土工膜气胀。地下水位上升的幅度影响库盘土工膜膜下土体中气压分布的大小，且膜下气压随地下水位上升幅度呈非线性增长。当地下水位上升引起膜下气压增加时，设置了30~175 m八种不同间距的排气沟，并进行了膜下气压对比分析，发现设置排气沟可有效减缓地下水上升过程中的气压增加，加速膜下气体运移；同时，排气沟间距影响排气效果，排气间距越大，气压降幅越小，越不利于气压的消散，对于典型实例推荐采用75 m间距的排气沟。

为解决内河排水动力不足、建设用地困难等问题，结构紧凑、占地面积小的一体化闸门泵受到广泛关注，其中较大口径的一体化泵闸在国内应用时间较短、实例较少。以盐河泵闸工程为背景，采用三维参数化计算模型，进行门叶厚度、板厚度等参数设计优化分析，以及穿墙管、腹板薄弱处的加固分析；同时针对闸门泵振动、防腐等关键问题进行了分析论证。研究得出，门叶厚度不宜增加过大，应同时对区隔较大的面板、腹板结构进行适当加固，以控制共振频域；当闸门宽高比小于0.6且泵外径与闸门宽之比接近0.5时，宜采用12~16 mm范围内的板厚组合；穿墙管加固应横、纵、斜肋同时考虑；通过动态模拟分析，盐河泵闸设计能够避免一体化泵闸发生共振，且有一定的安全余量。

为探讨龟裂碱土不同地下水埋深对土壤水盐迁移的影响及其变化特征，对宁夏银北前进农场龟裂碱土试验区0.8、1.0、1.2、1.5、1.8和2.0 m共 6种地下水埋深下的土壤含盐量、含水率、地下水矿化度进行了原位监测，结果表明：土壤全盐与地下水埋深呈指数关系，土壤全盐与地下水矿化度呈明显的线性正相关。土层0～100 cm土壤不同地下水埋深条件下土壤全盐和碱化度变化为0.8 m>1.0 m>1.5 m>1.8 m >2.0 m；1.5 m地下水埋深是土壤水盐变化的转折点，地下水埋深0.8～1.2 m下各土层的全盐和含水率均较高。地下水埋深1.5～1.8 m土壤水盐变化较小。地下水埋深0.8、1.0和1.2 m的田块油葵出苗率、成活率、株高、茎粗、盘径和产量显著低于地下水埋深1.5、1.8和2.0 m的田块油葵。油葵适宜在地下水埋深1.5～2.0 m生长，地下水埋深1.5、1.8和2.0 m的土壤含水率、全盐和碱化度以及油葵出苗率、成活率、株高、茎粗、盘径和产量之间无显著差异。结果为龟裂碱土改良水盐调控提供依据，以及对干旱地区的环境保护和农业灌溉的发展具有重要的科学价值。

为解决江苏省扬州市施桥泵站侧向进水前池大范围回流的问题，以施桥翻水站进水建筑物为研究对象，基于雷诺时均N-S方程和RNG k-ε模型，采用CFD软件对侧向进水前池和进水池进行联合数值计算，分析了不同整流措施时前池和进水池的流动特性，提出了若干整流措施并定量分析了流态调控效果，结果表明：无整流措施时，侧向进水泵站2号和6号进水池流态较为紊乱，流线分布不均；通过3个方案整流措施分析，在前池增设底坎时进水池流线分布均匀，流速分布合理，且各水泵机组的进水池进口特征断面轴向流速分布均匀度平均提高了约30%，整流效果显著。研究成果可为类似泵站工程流态改善提供参考。

采用复变函数方法提出了一种求解双层衬砌圆形水工隧洞的解析方法。建立的模型基于围岩与初衬、初衬和二衬（完全接触）之间的相互作用，并考虑了内水压作用和支护延迟效应。根据预设的边界条件，基于位移协调和应力连续，建立求解相关解析函数系数的方程，然后利用具体的解析函数，可以求解围岩、初衬和二衬任意位置的应力分量。通过与数值解的比对，证明所提出的解析方法是正确、有效的。最后从控制水工隧洞运行内水压、互换衬砌弹模以及控制衬砌厚度三个角度进行了参数分析，探讨了影响衬砌应力分布的因素和结果。揭示了双层衬砌水工隧洞的荷载传递机理和规律，为衬砌防护工程的前期设计和施工提供了理论依据。

在高拱坝混凝土浇筑中，多台缆机通常同时分条带浇筑多个浇筑仓，故缆机群对浇筑仓条带的浇筑协同优化是提高施工效率的关键。因仓面运距和条带面积的差异导致各缆机的浇筑效率不同，简单的等分仓面难以保证条带协同浇筑上升，进而影响缆机群的浇筑效率。针对上述问题，提出了一种兼顾浇筑循环时间和负载均衡的缆机群智能配置模型。首先，对各缆机覆盖范围与浇筑仓重叠的区域进行浇筑条带划分，将缆机群与浇筑仓的配置转化为缆机群与条带的组合优化问题。提出“微匹配”模型桥接缆机和多条带，将缆机和浇筑仓的多对多关系转换为缆机和微条带一对一匹配关系，并建立浇筑组合优化的“微匹配”积分表达。最后以循环时间、负载均衡为优化目标求取缆机群的优化配置方案，实现浇筑条带的协同上升。白鹤滩拱坝浇筑配置例表明：缆机的浇筑循环时间、吊运负载基本保持均衡，上层缆机浇筑强度平均值偏差为-6.8%，下层缆机浇筑强度平均值偏差为5.1%。方法对缆机和浇筑仓数量变化具有良好的适应性，具有一定的智能配置能力。

针对径向直叶片水轮机轴面流道做混流式和全径向式布置时对性能的影响进行研究。首先建立径向直叶片水轮机的理论模型，然后基于两种不同类型的轴面流道进行转轮设计，最后通过数值仿真对其外特性和内部流场进行分析对比。研究表明，两种方案均能适应超小流量和较宽的水头变化范围，采用混流式流道方案时最优数值预测效率为81.4%，较全径向式流道方案偏大1.8%，并具有较高的过流能力。经试验检验混流式流道方案的最优效率约74.2%，基本满足超小流量余能回收的需要。研究成果为超小流量余能回收水轮机的设计提供参考。

针对白鹤滩水电站巨型、大宽高比泄洪洞弧门结构，提出了国内首个横向三支臂潜孔弧门型式，采用考虑三支臂布置位置、主梁与支臂单位刚度比等关键设计参数的多因素分析，并结合多载荷工况下的有限元数值验证，确定了悬臂长度和单位刚度比，进而优化了横向三支臂弧门的受力分布，有力保障了巨型泄量下土建结构的承载安全。结果表明：基于多因素参数敏感性分析的横向三支臂悬臂长度和单位刚度比确定准则，白鹤滩最优悬臂长度为2.5 m、最优单位刚度比为10.7。且优化后的弧门结构主要计算应力不超过145 MPa，最大计算合位移小于15 mm，均满足强度和刚度要求。研究建立的横向三支臂弧形闸门关键技术，能够为超宽高比孔口、超大泄量的泄洪洞安全运行提供技术保障。

土地集约利用问题是土地科学的核心问题之一，而水库移民集镇安置区这一特殊地区的土地集约利用研究目前相对较少。通过构建PSR模型，对Z集镇移民安置区进行了土地集约利用评价。研究结果表明：Z集镇移民安置区土地利用不集约，属于粗放型用地模式，土地低效利用现象较为严重。进一步利用障碍因子分析法，找出了影响Z集镇移民安置区土地集约的主要四个障碍因子：单位面积商铺营业额、土地人口承载量、地均建设总投资额和移民人均收入。对于水库移民集镇安置区提出以下三点建议以提高土地集约利用：①加大招商引资力度，提高移民商铺单位面积营业额；②完善安置区基础设施建设，提升土地人口承载力；③加大后扶资金扶持力度，提高地均投资额。

将深梁试样引入压实黏土抗拉强度测试中，分析了不同含水率和干密度条件下的抗裂特性演化规律，包括荷载-挠度曲线、抗拉强度和能量参数。结果表明：压实黏土破坏模式与含水率密切相关，不受干密度影响；含水率和干密度对压实黏土试样抗拉强度影响显著，抗拉强度含水率升高先增大后减小，随干密度增大呈线性递增；断裂耗散能随含水率增大呈先增大后减小变化，高含水率时裂纹延展耗能更多。弹性储备能和裂缝延展能随试样干密度增大逐渐增大，弹性储备能增幅更大。

为了深入探究水库移民社会稳定风险的演化过程及其演化特征，提高政府各项管理决策的科学性。首先从风险感知视角出发，建立水库移民社会稳定风险传导链与包含经济、政府管理、生活环境和社交的4个一级指标及15项二级指标的风险指标体系；然后基于已建立的风险传导链定性分析风险因素间的因果关系；最后构造水库移民社会稳定风险的系统动力学（SD）演化模型，运用ANP确定各指标基础权重，并结合算例进行风险演化仿真模拟。结果表明：随着资金的投入与政府安抚措施的实施，社会稳定风险值呈现出先快速上升后快速下降最终趋于平缓的总体趋势，其具体特征表现为：第1年至第3年期间的风险量快速累积，在短时间内上涨到峰值，第3年至第6年期间风险值由于各项政策的介入快速下降并于第6年开始风险值逐渐趋于平缓，并保持缓慢下降。

随着各大流域梯级水库群的建成投运，梯级水库群短期优化调度问题的研究也越来越受到人们的关注，但该优化问题包含的变量多、约束复杂，其模型建模与求解难度随着水库群规模的扩大也越来越大。虽然传统优化方法或智能优化方法能够得到满足相关目标与约束的最优解，但往往优化算法下的结果太过于偏重目标值的大小，结果波动性、随机性大，难以满足实际调度需求。鉴于此，从历史已发生的调度结果出发，基于历史的详细调度数据，采用聚类分析等数据挖掘方法，考虑调度时期、业务类型、调度期长度、调度对象等场景要素，提出了电站出力场景构建技术，通过挖掘基于长系列历史运行数据的典型出力场景，形成出力场景库，并在此基础上提出了基于出力场景库的梯级水库群短期优化调度方法。以沙溪梯级水库群为例进行实例分析，结果表明，相比于传统优化调度方法，所提方法不仅能够得到满足实际调度要求的出力过程，而且计算时间也相对大大缩短，验证了该方法的可行性与实用性，研究成果对其他流域梯级水库群短期优化调度具有很好的参考借鉴意义。

金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四座水电站是长江防洪体系的重要组成部分。乌东德和白鹤滩水电站的建成运行，一方面使防洪调度的灵活性大大提高，另一方面也使得四座水库如何配合才能充分发挥梯级综合效益的问题变得更加复杂。以金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝梯级电站为研究对象，构建梯级电站优化调度模型，采用非线性规划和改进逐步优化混合算法求解，并基于长系列来水分析了梯级电站汛期及蓄水期的优化调度策略。结果表明：不同的来水条件下梯级电站呈现出不同的水库运用差异，若来水整体偏枯，则乌东德、溪洛渡、向家坝先释放防洪库容，白鹤滩后释放防洪库容；若来水前期偏枯后期偏丰，则乌东德、溪洛渡先释放防洪库容，白鹤滩、向家坝后释放防洪库容；若来水前期偏丰后期偏枯，则乌东德、白鹤滩、溪洛渡先释放防洪库容，向家坝后释放防洪库容；若来水整体偏丰，则乌东德、白鹤滩先释放防洪库容，溪洛渡、向家坝后释放防洪库容；四库防洪库容的运用随来水特征呈现出不同的分配比例。来水占比与梯级释放防洪库容占比呈现出较强的线性相关关系，通过线性拟合函数可以估计出各月的梯级防洪库容释放量。研究成果可为金沙江下游梯级电站的调度提供参考。

缓倾软弱夹层是影响坝基抗滑稳定的重要因素之一，密集发育的缓倾软弱夹层使坝基稳定问题变得更加复杂。开展关于密集缓倾软弱夹层影响下的坝基失稳模式研究，对复杂地基条件下的工程安全和坝基处理具有重要意义。本文以大藤峡水利工程泄水闸2个典型坝段为研究对象，分别采用地质力学模型和数值模拟方法进行研究。研究中充分考虑密集缓倾软弱夹层、断层等地质构造的不利影响，获得了闸室与坝基的破坏过程与破坏形态，确定了综合法稳定安全系数为K _SC=3.30~4.18，揭示了大藤峡泄水闸坝基的破坏模式为浅层基岩的挤压屈服破坏，缓倾软弱夹层未形成滑移通道，坝基没有出现深层滑动失稳破坏。研究结果表明，坝踵区与坝趾区破坏较严重，是工程的薄弱部位，需采取工程措施进行加固。研究成果为工程加固方案设计提供了重要依据，为类似工程坝基稳定性研究提供借鉴与参考。