水土资源是“三生空间”的基本组成要素，内蒙古自治区水土资源的特殊性使其“三生空间”优化面临重大挑战。基于“三生空间”视角和PSR模型构建内蒙古自治区水土资源承载力评价指标体系，运用熵权TOPSIS评价模型研究内蒙古自治区2013-2022年水土资源承载力的时空演变趋势，引用耦合协调度模型研究水土资源承载力“三生空间”的耦合协调度。结果表明：①各盟市的水土资源承载力总体呈现波动上升的演化态势，且主要处于较低承载力、一般承载力和较高承载力3种水平，没有出现低承载力水平和高承载力水平。②研究期内，各盟市的水土资源承载力可以划分为两个阶段：第一阶段（2013-2017年），各盟市的水土资源承载力呈现缓慢、波动的上升态势，主要处于较低承载力和一般承载力水平，承载力评价值主要集中在0.3~0.6；第二阶段（2018-2022年），各盟市的水土资源承载力总体呈现稳定上升趋势，主要处于一般承载力和较高承载力水平，承载力评价值主要集中在0.4~0.7，相比第一阶段承载力整体上提升明显。③内蒙古自治区水土资源承载力“三生空间”的耦合协调度总体呈现上升趋势，各盟市水土资源承载力“三生空间”的耦合协调度变化趋势与水土资源承载力的时空演变趋势基本一致，是生产、生活和生态空间之间协调稳步改善的结果。研究结果可为内蒙古自治区水土资源的可持续规划利用与管理，以及其“三生空间”格局的优化提供参考。

土地利用变化是导致陆地生态系统碳储量变化的主要因素之一，研究土地利用变化对生态系统碳储量时空分布特征的影响，对于提升区域生态碳储量水平及实现“双碳”目标具有极其重要的意义。以贵州乌江流域为研究对象，基于2000-2020年三期土地利用数据，运用InVEST模型分析土地利用和碳储量的时空演变特征，并探讨土地利用变化对碳储量分布特征的影响。结果表明：①2000-2020年，贵州乌江流域土地利用总体变化表现为建设用地、水域呈递增趋势，耕地、林地、草地呈下降趋势。②区域内不同土地利用类型的转移变化比较显著。具体来看，2000-2010年林地和耕地为主要转出地类；2010-2020年耕地为主要转出地类。③2000-2020年贵州乌江流域碳储量整体表现为“先减少后增加”的变化特征，空间上呈现出西部与东部碳储量较高，中部碳储量低的分布特征。④2000-2020年，引起贵州乌江流域碳储量增加的主要原因是其他地类转为林地和草地，而引起碳储量减少的关键原因在于大量林地转为其他地类以及大量耕地转为了建设用地。通过强化对林地、耕地及草地的保护力度，并积极实施生态修复及保护工程，能够显著提升区域生态碳储量的水平，促进区域绿色低碳发展及维护生态系统的安全稳定。

平原地区河道纵横交错，水流速度慢且流向不定；闸站众多，导致水情、工情极为复杂，一旦发生洪水，将形成大面积的洪涝灾害，对人民群众生命和财产安全造成了较大的威胁。为了准确模拟平原地区洪涝水的产汇流过程，结合SCS模型和MIKEFLOOD模型的优势，充分考虑了各类下垫面产流特征和闸站调度规程，构建了水文水动力模型，选取了位于湖北省江汉平原腹地的通顺河流域作为研究区，利用实测数据对模型进行了率定、验证，分析不同降雨条件下对该区域的排涝影响。结果表明①利用2003年、2010年、2016年的实测水位对模型进行率定与验证，模拟的相关系数均在0.8以上，误差低于2%；表明该模型的模拟效果较好，可以用于通顺河流域的产汇流模拟。②将通顺河流域分为11个子排区，各个排区产流量最大为排湖排区；幸福、通北等7个排区的现状排涝能力均不足10年一遇3日暴雨3日排出。③当发生5~20年一遇的洪水时，流域的排涝时间达到10~12 d时，河道水位逐渐下降。当发生30年一遇的洪水时，流域内的水位先增长后趋于稳定，表明流域内的外排泵站排涝能力不足以应对30年一遇洪水。该项研究可为复杂平原河网地区的排涝措施制定提供参考。

涡度相关技术作为当前进行碳水通量观测的有效方法，通常存在观测到的能量平衡方程不闭合的问题，对数据可靠性产生直接影响。以柳林流域涡动相关系统通量观测数据为基础，聚焦于能量分量变化特性及其滞后效应，采用能量平衡比率法及普通最小二乘法两种方法，对近地层能量闭合率进行了深入探讨与分析。结果表明：日尺度上各能量组分的时段变化呈单峰特征，潜热、感热和地热通量的变化均滞后于净辐射。能量闭合比率的异常正值占4.31%，异常负值占21.16%，异常闭合现象主要出现在夜间和日出、日落期间，其根源在于各能量组分的变化滞后于净辐射，而这种湍流通量与可利用能量的正负变化不同步现象与湍流结构无直接关联。最小二乘法的能量闭合率为0.66，其大小在国内外已有研究中位于中间水平，当相对垂直湍强小于0.12时，受到湍流运动状态的显著影响，而随数据质量等级的变化较小。剔除异常闭合值后，普通最小二乘法的整体和白天的能量闭合率分别提升了3.34%、4.24%，夜间则大幅升高了32.13%。当相对垂直湍强RI_w <0.12时，白天和夜间的最小二乘法斜率均随RI_w 的增大而呈显著增大趋势，随着RI_w 继续增长，白天斜率的增速放缓，夜间则呈下降趋势。此外，能量闭合率和大气稳定度、RI_w 均呈单峰模式，相关性明显，说明近地层大气的湍流运动状态对于能量闭合率有重要影响。

随着全球气候变化加剧，不同类型的干旱危害进一步增加。干旱成因复杂，自然和人为因素交织，单一干旱指数难以全面评价综合干旱。为了更准确的监测和评估干旱，结合降水数据和GRACE卫星陆地水储量数据，利用Copula函数构建了综合考虑自然因素和人类活动要素的干旱指数（saCMDI），并利用该指数对中国陆域2002-2021年的综合干旱进行了评估。结果表明，综合干旱指数saCMDI与常用的干旱评价指数SPEI3、WSDI和scPDSI相关性较好，saCMDI能同时监测出降水不足和TWS不足引起的干旱，可以有效地捕捉干旱事件的开始和结束，且识别的典型干旱事件和中国水旱灾害记录一致性较高，说明该指数对于评价较大尺度的干旱具有较高的可靠性。综合干旱的评估结果显示，中国陆域干旱存在显著空间差异：南部、东北部及部分西部地区干旱历时（2.5~3.5月）长于中部和东部地区（1.0~2.5月）；干旱半干旱地区的干旱频率（13%~18%）显著高于湿润半湿润地区（7%~13%）；干旱烈度则呈现自西北向东南逐渐增大的趋势；受干旱历时累计影响，南部、东北部和部分西部地区干旱强度较大。中国陆域大部地区的降水和土壤水减少是陆域干旱的主要贡献因素，但是部分流域地下水开采和地表水供水成为干旱发生的主导因素。研究结果可为中国不同地区的干旱风险防控和水资源规划提供科学依据。

以祁连山南坡阿咪东索小流域为研究区，选取典型的草地、灌丛、林地植被生态系统为研究对象，基于土壤水分定位监测系统（ZL6），对比分析该区典型植被生态系统土壤水分动态及对降水事件的响应。结果显示：①试验期内祁连山南坡共发生49场降水事件，其中小降雨事件发生的频率最高，但对总降雨量的贡献仅占15.76%，中雨和大雨事件虽然发生次数少，但贡献了总降水量的84.24%。②祁连山南坡3种典型植被生态系统林地的平均含水量草地最高（30.47%）、灌丛次之（29.35%）、林地最低（14.96%），其中，灌丛水分波动最为剧烈，极差达47.32%；草地与林地水分随深度呈显著减小趋势，而灌丛呈先减小后增加的趋势。③不同季节3种生态系统平均含水量1至3月份最低，2月中下旬达到最低值，4月中旬开始回升，7至11月达到峰值；灌丛和林地含水量在夏季最高，分别为41.23%和19.72%，而草地秋季才达到最高值（47.76%）；④小雨事件对3种生态系统土壤水分均没有显著影响（P>0.05），中雨和大雨事件对草地生态系统0～20 cm土层和灌丛、林地0～60 cm剖面土壤水分有显著影响（P<0.05）。研究结果对完善祁连山南坡典型植被生态系统水文过程及水源涵养功能理解具有一定的意义。

汉江是南水北调中线工程的水源地，受调水及气候变化、流域内耗水增加等多重因素的影响，丹江口水库下游的水文情势已发生较大变化，深入研究径流序列的非一致性演变规律及影响，对区域水资源调度、管理与安全保障具有重要意义。采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验和GAMLSS模型，分析汉江中游皇庄站1960-2020年径流量序列的趋势变化和突变特征，并基于标准化径流指数，低水位出现频率和水文变化等典型指标，揭示非一致性条件下汉江中游丰枯变化特征及影响。结果表明：①汉江中游径流序列已经发生变异。皇庄站年、枯水期（1-3月）、汛末蓄水期（9-11月）等径流量序列皆呈现出显著的非一致性，基于GAMLSS的时变矩模型中，3个径流量序列以时间t为协变量的最优非一致性模型分别服从LOGNO、GA、LOGNO分布；②皇庄站年径流量呈衰减态势，枯水发生概率增大；年内尺度上，枯水期径流量增加，汛末蓄水期径流量减少。年、逐月的平均水位皆显著下降，最低通航水位在南水北调中线工程运行后下降了0.78 m。低流量脉冲发生次数、持续时间和反转次数都已经发生中度改变，应关注径流多时间尺度演变对汉江中游的影响。研究结果可为汉江中游水利水运工程规划设计、水资源调度管理、生态流量调控等方面提供科学依据和参考。

针对当前中小流域山洪灾害治理难度大的现状，水文模型的改进应深入考虑下垫面植被覆盖情况，进一步明确流域产汇流特性，从而提高预报预警精度。研究在传统TOPMODEL模型的基础上，以广东省清远市高田水流域与潖江流域为研究区域，分别选取高田水流域1975-2013年的15组及潖江流域1971-2002年的15组场次洪水进行模拟。以确定系数作为目标函数，采用SCE-UA优化算法进行参数率定及验证，以此讨论引入径流曲线数（CN值）与广义单位线理论对模型产汇流模块改进的可行性。研究结果表明：对于高田水及潖江流域，改进前后模型率定期与验证期平均确定系数分别从0.74与0.75上升到0.82及0.80，即相比于传统TOPMODEL模型，改进后的模型在两个流域内模拟精度均有所提高。根据《水文情报预报规范GB/T 22482-2008》规定，模型在两个研究区域预报结果合格率分别为80%、100%，这表明改进后的 TOPMODEL 模型总体上能够比较准确地捕捉洪峰流量及其出现的时间，对场次洪水的总径流量模拟也有较高的可靠性。同时，广义单位线作为尚未广泛使用的通用分析模型，仍需在更多实际应用中进行验证。研究所提供的多场次洪水模拟结果不仅有助于验证该模型，还能为研究广义单位线参数与流域下垫面特征之间的相关关系提供重要的数据支持和理论依据，进一步推动其在水文分析领域的广泛应用。

随着风光等新能源的快速发展，新能源在电网中的占比不断增加，协调高比例新能源与常规电站出力之间的关系已成为电网调度中需要考虑的重要课题。以含风光等新能源和梯级水电站的区域电网为研究对象，建立水风光一体化下梯级水电站对风光等新能源与其他水电站等变化出力进行中长期补偿调峰调度研究，分别建立了以年、月、旬为计算期，以月、旬、日为计算时段的序贯补偿调峰调度模型，并应用DDDPSA优化算法对模型进行求解。以新能源占比较高的广西电网为研究对象开展的实例研究表明，梯级水电站与风光等新能源进行补偿调峰调度可以充分发挥新能源和梯级水电站的优势，提高电网中长期补偿调峰能力。研究方法可为含高比例新能源的区域电网开展梯级水电站的补偿调峰优化运行，提高电网科学管理水平提供决策参考。

为探究抽蓄电站长系列历史运行数据中蕴含的运行规律，首先分析了抽蓄电站出力与负荷、清洁能源出力之间相关关系，采用云模型将定量数据转换为定性的云概念，然后采用数据挖掘Apriori算法提取抽蓄电站出力与负荷、清洁能源出力的强关联规则，之后运用云推理方法模拟抽蓄电站日出力过程。以湖南电网黑麋峰抽蓄电站为实例，验证模型方法的有效性。利用提取得到的各时段强关联规则，对每个月最大峰谷差日抽蓄电站日出力进行云推理模拟，结果表明：模拟抽蓄电站出力下的电网剩余负荷峰谷差和均方差与抽蓄电站实际运行效果相比，均有所减少。说明基于关联规则的云推理方法有效，结果合理，具有参考应用价值。

大型水利水电工程建设过程中，其地下隧洞或洞室开挖施工以及投入使用后，深埋脆性围岩会出现脆性向延性转化的时效性变化及破裂扩展的过程。利用FLAC3D内置的编码语言FISH复现了应力侵蚀SC模型，并将其嵌入FLAC3D内置的Hoek-Brown本构模型。以沙河抽水蓄能电站输水系统尾水岔管为研究对象，完成了其正常运行工况下的围岩稳定性分析以及支护结构应力变形分析，并以此为基础对其考虑应力腐蚀（以下简称SC：Stress Corrosion）的岩石时效性破裂扩展行为开展研究，揭示了抽水蓄能电站输水系统围岩的脆-延转化特性及时效性破裂扩展特性，对于抽水蓄能电站的设计及安全运行具有重要意义。

水电站中，通过集水池汇集厂房墙体渗漏的积水，再由排水泵排出。由于水质钙化严重，容易导致排水泵进水滤网结垢堵塞，进而影响水泵运行工况，甚至电机烧毁。因集水池所在导流洞位置偏离水电站运行管理核心区域，日常巡检安排少，有必要采用自动化的方式识别进水滤网堵塞程度。研究引入计算机视觉技术，采用Canny算法提取水泵进水滤网边缘轮廓，再通过HSV颜色模型分离出滤网孔隙颜色分量，最后采用颜色欧式距离对滤网像素点进行聚类，统计孔隙像素点个数，进而得到孔隙像素面积。采用该方案，定期对水泵进水滤网孔隙面积进行检测计算，结果上报控制中心，便于运检人员及时介入清堵。以某水电站进行方案实践，结果表明能有效检测排水泵进水滤网结垢堵塞程度。

水电机组长期运行在恶劣环境下，异常振动更加频繁，逐渐出现疲劳、磨损，导致机组性能劣化。为保障机组的安全稳定运行，需要准确直观地反映水电机组运行并预测机组未来劣化状况，为机组状态检修提供重要依据。提出了一种基于融合劣化指标和VMD-Informer的机组劣化趋势预测方法。首先构建KAN健康模型拟合工况参数与振摆值之间的映射关系，然后通过对比模型输出值与实测振摆值在不同指标下的差异得到多个劣化序列，运用遗传算法对多个劣化序列进行寻优获取融合劣化指标，兼顾多个指标的优势，更为准确地反映机组劣化趋势。之后用变分模态分解（VMD）将融合劣化序列分解为多个分量，最后利用Informer预测模型对分解后的各个分量进行多步预测并重构得到最终的预测结果，从而实现对机组运行状况的准确评估和预测。实例分析表明，所提方法能够生成可靠的劣化趋势，同时在预测上能学习劣化趋势序列的长期趋势和局部特征，预测精度更高。

抽蓄机组主进水球阀流通性能与流动特性受到阀芯类型、阀芯开度、流道结构等多种因素的影响，阀芯处的流态可能影响球阀的空化性能，进一步地引起阀芯、密封等结构件发生激振甚至空蚀破坏。对此，建立考虑主进水球阀阀体间隙的流场数值仿真模型，基于Realizable k-ε湍流模型及Zwart-Gerber-Belamri空化模型，对不同开度、不同进口管道结构下球阀的流通性能及流动特性展开对比分析。分析结果表明：球阀流量系数与开度正相关而流阻系数则相反，其中球阀开度45°为流阻系数转折点，即开度小于45°时球阀流阻系数随着开度增大而显著下降，开度大于45°后则趋于平稳。在几种不同的球阀入口倾角中，tanθ=1/6时流通性能最佳，且空化性能有所提高，其初生空化数较tanθ=0时下降1.42%。流场分析结果表明，不同开度下球阀内部压力与速度分布存在较大差异，小开度时出流方向射流现象明显。而同一开度下不同入口倾角时，流场分布差异相对较小，且分布差异主要原因在于不同入口倾角所导致的入流方向与阀体间隙以及阀芯流道间夹角的不同。

抽水蓄能电站进/出水口双向运行均须满足流态良好，水头损失小要求，对其进行水力优化事关电站运行安全和效益。一些低水头电站采用尾部明厂房布置，其进/出水口紧接尾水管，受尾水管弯肘段影响，出流不均匀问题显著，需提出新体型解决。以某抽水蓄能电站为例，应用CFD技术开展研究，发现原倾斜侧式进出/水口方案紧接尾水管，受离心力影响，其扩散段内主流偏移，水力特性评价参数不满足规范要求。从提前分配流量的原理出发，提出增设隔板的方案，使流态得到了改善。为了进一步优化流态，提出一种结合竖井式和侧式优点的创新体型，分析了其流态敏感性，给出了保证流态均匀的体型参数。这种特殊体型对采用尾部明厂房的抽蓄电站进/出水口设计有参考价值。

依托某抽水蓄能电站上水库面板堆石坝，从坝体永久变形、坝坡抗震稳定性、坝体抗拉裂破坏能力、面板抗震安全性等方面阐述面板坝极限抗震能力分析方法和安全控制标准。采用地震波超载法，对大坝开展不同地震峰值加速度下的三维地震反应计算，并基于坝顶震陷率、坝坡最小安全系数小于1.0累计持时、累计滑移量、坝体震后变形倾度、面板应力等指标定量分析面板堆石坝极限抗震能力。经过深入综合分析，可以得到以下结论：大坝具有较强的抗震性能，其极限抗震能力位于0.55~0.60 g之间。计算分析成果为科学评估面板堆石坝抗震安全性和合理制定抗震加固措施提供参考。

为研究SV波三维斜入射作用下进水塔结构动力响应及动水压力变化规律，建立进水塔-库水-地基三维系统有限元模型。基于黏弹性人工边界及SV波三维波动方程，推导出SV波不同入射角度下的等效节点荷载，探究结构在不同入射角度下的地震动响应；同时与P波垂直入射进行对比分析。结果表明：进水塔的应力、横向位移均随SV波入射角度的增大呈现出先减小后增大的趋势，而竖向位移随角度增大而逐步增大；各迎水面动水压力随SV波入射角度增大而增大；当SV波0°垂直入射与30°（接近入射临界角）斜入射时，对进水塔的安全稳定存在影响。同比P波垂直入射，SV波对进水塔结构的危害程度更大。为此，开展SV波斜入射下进水塔结构动力响应分析，对同类工程提供一定的参考价值。

有压管道输水是当前普遍采用的供水方式之一，而管道内过剩的水头通常会对管路的安全运行带来一定的影响，旋梯式消能装置是一种结构简单、易于安装的压力管道内的消能装置，其能够有效消减输水过程中的过剩水头。主要采用数值模拟的方法，从定性和定量的角度对不同梯板间距条件下的速度、压力、流线分布等流场特性及消能效率进行研究，结果表明，装置中的十字板结构和梯板对水流的扰动使其产生强烈湍动、混掺和内部剪切作用，并在其后产生明显的尾流，管道沿程总体压力降低表明消能效果显著，沿消能装置前、中、后，流场总体呈现明显的区域特征。梯板间距主要通过改变各梯板处的流速分布和消能装置总长影响各梯板处水流的湍动程度和流程总长度，从而影响消能效率。各间距条件下，局部水头损失引起的消能效率均随流量增大而增大，不同流量条件下的消能效率随梯板间距的变化规律存在差异，但均在梯板间距为8倍梯板厚度时呈现极大值。研究结果在一定程度上揭示了梯板间距与消能效率的相关性，为该消能装置的实际应用提供了一定的理论依据。

为探明风积沙改良硫酸盐渍土孔隙结构与渗透性的关系，基于CT扫描分析改良前后盐渍土的孔隙分布演化特征，提取孔隙网络模型开展渗流分析，基于孔隙分布表征参数拟合建立渗透率预测模型。研究结果表明，不同于原状样的稳定分布，掺沙样沿高度方向分布的总孔隙率及连通率较原状样有显著降低，总孔隙率分布呈现“倒V字型”对称分布；改良硫酸盐渍土的渗透率随孔隙率及分形维数呈幂函数关系递增，连通孔隙率预测渗透率较于总孔隙率与渗透率的拟合精度更高，总孔隙率次之，分形维数与渗透率的相关性较低。

非饱和土的孔隙中同时存在气体和液体，因而展现出与饱和土完全不同的力学特性，非饱和土力学特性的描述是非饱和土研究中的重要课题。从细微观物理机制出发，在离散元中建立了液桥模型，结合描述土颗粒接触作用的线性模型，提出非饱和土的离散元模型，进行了非饱和细粒土的等吸力三轴压缩试验，分析了非饱和土的应力-应变特性；此外，在弹塑性理论框架下基于非饱和土的有效应力和状态参数构建了非饱和细粒土的本构模型，并与离散元模拟结果进行了对比。结果表明：离散元模型能正确模拟细粒土的强度和体缩量随着净围压增大而增大的现象，也能正确描述非饱和细粒土的强度和体胀量显著大于干态细粒土的现象；气连通状态下非饱和细粒土的强度和体缩量随着基质吸力的减小（即饱和度的增大）而增大，随着净围压的增大基质吸力对非饱和细粒土的强度和体缩量影响逐渐减小；构建的本构模型能正确描述非饱和细粒土随净围压和基质吸力的演化规律，本构模型计算结果能较好地反映离散元模拟结果。

水库塌岸宽度预测是水利水电工程重要研究问题之一。经验图解法是在岸坡最终稳定坡形的基础上进行塌岸宽度预测，未体现岸坡的塌岸过程，且对岸坡岩土体的物理力学性质也较少考虑，故在实际工程应用中常存在较大的预测误差。基于此，本文提出了基于极限平衡理论的黄土岸坡塌岸宽度预测模型，对模型关键参数取值进行了分析研究。结果表明，水下堆积系数取值对塌岸宽度预测结果的影响较大，最优水下堆积系数取值随岸坡高度和水深的增大而增大。相比之下，岸坡角度对塌岸宽度的影响较小，主要影响首次塌岸宽度，对后续塌岸宽度的影响不大。随着岸坡坡度的增大，塌岸宽度呈波动上升趋势。同时，通过典型黄土岸坡塌岸预测宽度与现场调查结果对比分析，验证了该预测模型的适宜性。

土石坝的填筑质量直接关系到大坝的运行安全，目前常用的灌水法密度检测方法，存在费时费力、效率低、精度差和易受人为因素影响等问题。提出了一种基于手持式三维激光扫描仪的堆石坝检测坑体积测量方法，能够迅速扫描各种类型检测坑，精确计算检测坑体积，有效解决了灌水法中体积测量效率低、误差大的难题。在双江口315 m高坝压实质量检测应用实例中，与传统的灌水法相比，方法得到的6组压实指标检测结果的最大相对误差仅4.08%，充分证明了本方法在压实质量检测中的有效性和准确性。

退圩还湖作为重要的生态修复手段，通过清除湖泊湖荡内的圈圩围网、重塑湖底地形，恢复湖泊生态系统、提高防洪排涝能力、改善水质条件。基于平原河网产流模型，与河网水动力模型耦合，经过模型概化、边界条件、下垫面产流分配和模型率定验证后，嵌套里下河地区水文资料，模拟2006年里下河洪水过程中兴化市里下河湖泊湖荡4种不同退圩还湖方案下的滞洪效果。4种清退方案分别为湖区全部清退，恢复湖泊自由水面153.32 km²；清退湖区面积10 km²以上的湖泊湖荡，恢复湖泊自由水面95.96 km²；清退所有湖区面积的50%，恢复湖泊自由水面76.66 km²；清退湖区面积10 km²以上的湖泊湖荡面积的50%，恢复湖泊自由水面47.98 km²。对比模型4种不同的退圩还湖方案模拟结果得出，兴化市里下河湖区湖泊湖荡清退滞涝时，将有效降低里下河地区洪水期河网水位，并对兴化里下河湖泊湖荡水位、水深及蓄水量显著影响。结果表明，不同清退湖泊方案滞洪效果存在一定差异，清退的湖泊湖荡面积越大，对河网洪水期水位影响越明显，20个湖泊湖荡全部清退时，兴化整体水位可降低约0.19 m，盐城、阜宁、溱潼等典型站水位也有一定程度降低。由于洪水过程中参与外河网调蓄，兴化里下河湖泊湖荡最高水位、水深对比清退前普遍增加1.0 m以上，蓄水量也有一致性变化并且最大蓄量接近原始蓄量的1倍。因此开展退圩还湖能有效降低滞洪风险，有必要对兴化市整个里下河湖区开展退圩还湖。

研究以骆马湖为研究区，基于Sentinel-2卫星影像、实测水质数据和光谱数据，采用数学统计和机器学习方法分别构建骆马湖透明度和悬浮物的遥感反演模型，综合比较两种模型在水质反演中的性能，最终选取了最优模型对骆马湖水质的空间分布特性进行深入分析。研究结果表明，①Sentinel-2等效遥感反射率与水质参数相关性分析结果显示，波段组合后的相关性相比单波段均有显著提升，透明度与B3/B4相关性最高（0.85），悬浮物浓度与B5/B4相关性最高（0.68）；②相较于基于数学统计回归的反演模型，透明度与悬浮物浓度在机器学习模型中有着更高的反演精度，透明度（测试集：R ²=0.85，RMSE=7.25，MAE=5.25）与悬浮物浓度（测试集：R ²=0.87，RMSE=3.36，MAE=2.49）的最优反演模型均为GA-XGBoost模型；③骆马湖水质反演结果表明，东北部近岸地区悬浮物含量较高，透明度较低，可能与该地区仍存在鱼塘养殖等人为活动有关；④通过对2018-2022年反演结果的长时序分析发现，骆马湖水质呈现显著的季节性特征。春秋季节悬浮物浓度较高，透明度较低；冬季则悬浮物浓度下降，透明度提升。2018-2020年期间，悬浮物浓度和透明度大部分时间在一定范围内小幅波动，仅因季节或天气影响出现过几次较大波动。2021年和2022年，因骆马湖北部清退圈圩和围网，湖底沉积物扰动导致悬浮物浓度上升，透明度下降。

近年来，抗生素作为一种典型新兴污染物在岩溶水环境中的风险已引起广泛关注，以济南岩溶水系统为例，综合运用水化学分析、聚类—主成分分析、氢氧同位素技术、风险熵法（RQ）和联合概率曲线法（JPCs），在对济南岩溶水系统级次划分的基础上，分析不同级次地下水流系统中喹诺酮类抗生素的分布特征，评估其对生态和人体健康风险威胁程度。结果表明：①泉域内含水层中发育局部—中级—区域三级地下水流系统，抗生素在不同级次地下水流系统中存在显著差异，表现为随循环深度增加而浓度减小的特征，说明其分布受不同级次流动系统控制；②单一风险熵法评估显示，局部地下水流系统的生态风险等级较高，且对青少年及婴儿均构成中等程度的健康风险，中间—区域地下水流系统中，只有少数点位存在轻度生态风险，人体健康风险普遍较低，仅对婴儿构成有限威胁；③利用多层次风险评估法，充分考虑整个泉域生态系统中多数物种的敏感性差异，发现仅诺氟沙星（NOR）的最大风险乘积处于低风险范围内，其余抗生素的风险可忽略。研究结果为北方岩溶水系统保护提供依据。

为了探究水生植物不同初始密度及相同密度条件不同植物组合对水产养殖废水氮磷和COD的去除效果，本研究以常见的3种水生植物黑藻（Hydrilla verticillata）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）和粉绿狐尾藻（Myriophyllum aquaticum）为实验对象，比较黑藻和粉绿狐尾藻不同初始密度（1.25、6.25和12.5 g/L）对水产养殖废水营养盐的去除效果。结果表明，相同初始密度条件下，黑藻对氮磷和COD的去除效果均高于粉绿狐尾藻；黑藻和粉绿狐尾藻初始密度的增加有利于氮磷和COD的去除，但会导致植物的相对生长速率（RGR）降低；其中黑藻12.5 g/L对氮磷和COD的去除效果最佳，对TP、TN、NH₄ ⁺-N和COD去除率分别可达89.21%、75.66%、94.61%和88.87%。相同密度（10 g/L）组合实验结果表明，1种水生植物比2种和3种物种组合具有更高的RGR，3种物种组合RGR最低；黑藻和金鱼藻单种处理对氮磷的去除效果要优于2种和3种组合，而3物种组合对COD的去除效果要优于1种和2种组合。线性回归表明水生植物RGR与TP、TN、NH₄ ⁺-N和COD质量去除速率显著正相关，随着RGR的增加，碳氮磷质量去除速率显著增加。总之，为使养殖水体保持较高的营养盐去除效果，需要在修复过程中优化植物的密度管理和物种组合。

健康的水平衡状态是实现区域可持续发展的重要保障。统筹岩溶景观流域水资源-生态环境-经济社会互馈关系，从自然水分收支平衡、经济社会供需水平衡、生态景观供需水平衡以及经济社会与生态景观用水平衡4个维度选取15个评价指标，构建岩溶景观流域水平衡健康多维评价指标体系，综合层次分析法和熵权法计算指标权重。以漓江流域为例，基于TOPSIS模型对2013-2021年流域水平衡健康状态进行评价，采用障碍度模型定量诊断影响水平衡健康程度的关键障碍因子，并提出流域水平衡优化对策。结果表明：漓江流域水平衡健康程度整体呈现上升趋势，2019和2020年评价结果为健康，受蒸发量、降水集中度、降水量等因素影响，2021年流域水平衡健康程度下降0.09。自然水分收支平衡、经济社会供需水平衡、经济社会与生态景观用水平衡准则层健康状态呈现波动性上升趋势，生态景观供需水准则层健康状态有所下降，表明流域存在经济社会用水挤占生态景观用水现象。影响漓江流域水平衡健康的主要障碍因子为水资源开发利用率、水库最大蓄水量、降水集中度和蒸发量，研究期内自然水分收支平衡准则层障碍度最大，提高流域内水资源调控能力和用水效率对于漓江流域水平衡健康程度的提升具有重要意义。

在全球气候变暖，城镇化率升高的背景下，极端暴雨对现有的城市排水系统带来了巨大的挑战。为应对城市内涝，深层隧道排水系统被越来越多的应用于大型城市中，而入流竖井是该排水系统重要的组成部分。为分析折板倾角对深隧入流对称型折板式竖井水力特性的影响，基于Realizable k-ε模型和VOF方法建立了三维紊流数学模型，分别对折板倾角为0°、8°、10°和12°的竖井进行数值模拟，得到无量纲流量（Q^* ）为0.056~0.168时，竖井的水流流态、流速分布、压强分布和竖井消能率。结果表明，随着折板倾角的增大，水流流态呈现撞壁受限流-临界流-自由跌流的转变，折板间壅水高度减小，气体占比上升，泄流量增加；水流在折板间摆动幅度减小，掺混程度减弱，导致折板前缘水流流速增加。竖井壁面压强主要由静水压强和动水压强组成，静水压强是主要影响因素，随着倾角增加，压强随之减小。折板倾角对竖井消能率的影响随流量发生变化，大流量泄流工况下竖井的消能率要低于小流量工况。小流量泄流时，水流直接跌落在折板上，消能率随折板倾角的增大而减小；大流量泄流时，水流直冲对侧井壁，消能效果降低，故折板倾角增加，消能率先增大后减小。研究成果可为深隧工程中的竖井折板倾角的设计提供参考。

水库清淤、引黄灌溉等工程实践中经常出现卵石粗颗粒进入管道中，卵石粗颗粒在高含沙水流驱动下输移时，导致管道系统能耗增加，降低管道输送效率，并且在管道分岔处极易出现淤堵的现象，阐明分岔管道内输送物质为高含沙水流粗颗粒时的运动机理与能耗机制，是提升管道排沙效率，保障工程安全中的关键难题。结合国内外关于分岔管道含沙水流粗颗粒水力输送最新研究动态，系统总结了分岔管道内部尤其是主、支管连接处的复杂水力特性，包括压降变化、流场特征等，并探讨了其能耗机制，以及当管内输送介质不同时，管内输送介质的运动机理，为优化管道设计、提升管道运输效率及节能减排提供了一定的参考价值。综观当前研究成果，采用模型试验和流-固耦合CFD-DEM数值模拟技术相结合的方法，探明不同粗颗粒粒径、高含沙水流流速、含沙量等输送物质的关键参数以及不同分岔管道进出流形式、出流夹角、整体逆坡倾角等管道常见布置条件下粗颗粒的运动机理及水头损失变化规律，揭示分岔管道内输送物质为高含沙水流粗颗粒时输送的能耗机制、改进固液体积分数识别算法、利用GPU并行计算技术提高CFD-DEM数值模拟的计算效率将是这一领域未来的研究重点。

采砂与航道整治工程联合作用下分汊河段内汊道分流比易发生改变，进而影响航道水流条件，危及通航安全。为研究资江尾闾北支采砂和东支益芦航道整治工程对航道水流条件影响，采用2021年、2023年河道地形与水文资料，构建平面二维水流运动数学模型，计算不同地形及水文条件下航道水动力场变化。结果表明：河段水流条件变化较小，采砂后北支航道枯水期水位最大降幅为0.01 m，洪水期流速最大增幅为0.08 m/s，横向流速最大增幅为0.06 m/s，分流比增加1.22%；若益芦航道整治工程实施，北支航道水深普遍降低0.57 m，不影响北支航道正常通航及毛角口处船舶驶入东支。采砂可能造成洪水期采区附近洲滩发生冲刷，建议进行守护。研究成果可为河湖交汇区分汊河段内采砂方案布置提供参考。