为探究冷冻-微波法净化污水水质效果，研究设计室内污水冻结成冰，结合微波快速解冻，按T1~T5时间段收集融出水试验。结果表明：①17 min的微波解冻可取代传统14.5 h的污水冰解冻。②T1+T2的微波处理，去除污水中59.18%和64.57%以上的理化指标含量和离子含量，同时色度、浑浊度、絮状沉淀也显著减少。③微波解冻17 min后的水产品中，TDS与总硬度浓度比最大仅0.16，总碱度、HPO₃、PO₄ ^3-、COD_Mn、SiO₂、H₂SiO₃的浓度在0.20~0.41之间；K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄ ^2-、HCO₃ ^-、NO₃ ^-浓度比仅在0.05~0.20之间；As的浓度接近0。④主成分分析结果显示，冷冻-微波法净化TDS及总阴离子净化效果最好，主成分综合得分Y分别为4.55和3.65。总体而言，结合冻融过程与微波快速解冻，可快速、高效地实现污水处理。

水库底泥中含有大量无机质，经过处理后，可以用底泥生产建筑材料。采用固化剂固化水库底泥制备人工骨料，通过正交实验研究固化剂的最优掺量（固化剂的掺量以水库底泥的掺量为基准），其结果为：硅酸钠8%、石膏6%、聚羧酸高效减水剂3%、三乙醇胺0.05%（下文简称为SRPT）。然后，掺入最优SRPT作为附加固化剂制备出人工骨料并探究其性能。结果表明：掺入最优SRPT组骨料的筒压强度最大为7.31 MPa，相比于不掺固化剂组提升了44.2%，1 h吸水率为9.34%，堆积密度为937 kg/m³。用SRPT固化剂固化水库底泥制备人工骨料可以高价值利用水库底泥，并且制备的骨料满足规范要求，研究成果为水库底泥在水利工程中的利用提供了新思路。

河流型水源泵站取水对河道内鱼类早期资源的卷吸效应会对河流鱼类资源产生不利影响。研究选择长江金刚沱泵站取水口，开展了不同取水口方案卷吸效应物理模型试验。研究结果表明，取水箱两侧钢板高度和引水管布置方向会影响卷吸效应，低侧板方案卷吸效应最明显，其产生的平均横向流速和平均垂向流速约为高侧板方案的1.4~1.8倍，并在纵向上对流速具有更为明显的减缓作用，使原本的河道纵向流速平均下降了30%。引水管垂向布置的卷吸效应范围比侧向布置宽约1.5~2 m，垂向管的卷吸范围在取水箱两侧均匀分布，侧向管布置引起卷吸效应在取水箱顶部产生约2.5~4 m的偏移。卷吸效应范围受河道流量影响，低流量工况下，不同方案的卷吸范围在13.5~18.5 m之间，与高流量工况相比，各方案的卷吸范围有小幅增大，平均增大了1.1倍。根据卷吸效应范围，研究中的高侧板侧向管方案最优，其较高的侧板和侧向引水管的布置型式能够减小卷吸效应，取水头部两侧较高的钢板能够对水流产生阻隔作用，一定程度上减缓了引水管直接对水流的卷吸，研究可为取水工程设计优化提供科学依据。

以三峡水库为代表的长江上游大型梯级水库运用后，极大的改善了长江防洪、发电和航运能力，促进了流域社会经济高质量发展。三峡水库是我国重要淡水资源战略储备库，其岸线的科学保护、合理利用对保护库区生态环境和促进社会经济发展有着重要意义。然而，人们对于大型水库岸线的保护和利用状况及其耦合协调发展水平长期缺乏关注。由此，以三峡水库为例，首先构建岸线保护与利用耦合协调度评价指标体系，根据8个关键指标进行定量评价；其次结合遥感影像、野外采样数据，运用耦合协调度模型对34段岸线的保护与利用耦合协调空间分布特征进行分析和讨论。研究结果表明：①三峡水库岸线利用水平和综合水平从水库上游至下游呈递减趋势，且岸线保护水平均值为0.523，大幅度高于岸线利用和综合水平。②三峡水库岸线保护与利用的耦合协调度主要分布在0.161~0.879区间，有44%的岸线位于磨合发展区中，协调发展程度为初级水平。③耦合协调度的空间分布特征由库区西部向东部呈现递减趋势，与社会经济发展水平存在一定的联动性。为此，我们提出今后要以岸线保护为主、同时需重视岸线利用的效率，促进岸线保护与利用的协调发展。结果有望为三峡水库岸线资源的保护与利用协调发展提供参考，助力长江上游梯级水库可持续运行。

为提高水库中排沙洞的排沙效率，研发了一种新型旋流排沙装置。利用数值模拟试验和水工模型试验两种方法，研究了旋流排沙装置中叶轮组合、旋流场的流速分布特征、旋流排沙装置对排沙洞口泥沙的冲淤特性和排沙效率的影响。数值模拟结果表明，旋流排沙装置中单叶轮的流场范围随转速的增大而扩大，但当叶轮转速增加至20 r/s时流场范围不再增加；旋流排沙装置中组合旋流场范围取决于叶轮的转速及其布置方式，当以三角形方式布置时，组合流场范围也随叶轮转速的增加而扩大，但叶轮间距布置过小会导致能量耗散过高，叶轮间距布置过大则不能形成有效的组合流场，旋流排沙装置的最优运行状态为叶轮距离为70 mm、转速为20 r/s。数值模拟和模型试验结果表明，旋流排沙装置可有效增大排沙洞的排沙效率和冲淤范围，当库区水位较深形成冲沙漏斗时，旋流排沙装置可使排沙洞的排沙效率提高71.5%；当库区水位较浅形成冲沙廊道时，旋流排沙装置能使排沙洞的排沙量增加4.02 kg，说明该装置对库区水深较浅的淤积泥沙具有较好的排出效果，对解决甘肃河西水少沙多型水库内的泥沙淤积问题具有重要意义。

三峡及上游水库群运用后长江中游水沙条件发生显著变化，河床持续冲刷调整，因此有必要研究干支流水沙通量的时空变化特征及河床冲淤分布特点。基于干支流主要控制站实测水沙资料与平滩河槽冲淤量数据，详细分析了长江中游及各子河段水沙通量及冲淤量的时空变化规律。分析结果表明：①从时间尺度来看，三峡工程运用后中游干流年径流量变化不大，输沙量减少68%~92%。径流年内均呈汛期减小，枯水期增大的规律。除仙桃站年径流量和湖口站年输沙量增大外，其余支流和通江湖泊的水量和沙量均减小；②从空间尺度来看，径流量沿程变化未发生显著调整，但输沙量由三峡工程运用前的沿程减小调整为沿程增加，且泥沙来源由三峡工程运用前的上游输入为主（占比约为120%）调整为运用后的河床冲刷补给为主（占比为53%）；③2002-2020年长江中游干流平滩河槽累计冲刷26.3亿m³，约占中下游总冲刷量的54%，尤以荆江段冲刷幅度最大（占比为47%），且冲刷重心由宜枝段向汉湖段移动；④建立了分河段累计冲淤量与对应控制站前5年汛期平均水流冲刷强度的函数关系，决定系数（R ²）均高于0.8，定量反映了坝下游河床纵向调整对来水来沙条件变化的响应关系，可用于定量估算不同水沙条件下各河段的河床冲淤量。

小浪底水库运行后，黄河下游游荡段冲刷剧烈，研究其河床下切特点及影响因素对游荡段河道整治具有重要意义。利用1999-2020年黄河下游游荡段28个淤积断面汛后实测地形数据，计算了游荡段各断面及河段河床累计下切深度及平滩水深，利用水文资料得到了各水文站逐年水位-流量关系曲线，并计算了一定流量下水位的逐年变化。结果表明：①1999-2020年黄河下游累计冲刷量达20.5亿m³，其中游荡段冲刷量最大，约为14.7亿m³。②黄河下游游荡段在2000-2007年期间河床下切最为剧烈，多年平均河床下切深度达0.24 m/a，2008-2020年游荡段河床下切程度有所减弱，多年平均河床下切深度减小至0.05 m/a。③各站水位-流量关系发生了较大变化，游荡段各站给定流量下水位下降明显，沿程水文站水位下降存在一定的时间滞后，滞后时间约3~4 a。各站在500 m³/s下的水位下降幅度均大于3 000 m³/s水位下降幅度，其中高村站的下降幅度最大。④游荡段平滩水深由1999年的1.6 m逐步增大到2018年的4.0 m，之后又降低至2020年的3.8 m。⑤从来水来沙条件和河床边界条件两方面探讨了影响游荡段河床累计下切深度的因素，发现前期6年平均来沙系数是影响累计平均河床下切深度的关键水沙因子，定量揭示了游荡段持续的河床粗化对河床下切起抑制作用。

开孔促淤板作为保护岸滩的有效结构，一直被用于保滩护岸、河流海岸生态修复等工程。由于开孔促淤板的存在，使得其周围水流流态变得较为复杂，水流阻力增大，开孔促淤板周围的水流流态会直接影响板周悬沙的运动和输移。基于Mixture两相流模型，对不同开孔率的促淤板周围的流场特性以及悬沙浓度分布特征进行了数值模拟研究。结果表明：开孔促淤板后槽底近壁区（距底高度d<H/15）会出现回流区，回流区范围主要分布在板后0~20/3H范围内。随着开孔率增大，板前槽底近壁区回流区基本消失，板后回流区面积逐渐减小，回流区长度、宽度均逐渐减小。在板后槽底近壁区，开孔处板后断面的相对悬沙浓度较板前小。在d>H/15区域，开孔处板后断面相对悬沙浓度值较板前大，格栅处的板后断面相对悬沙浓度较开孔处的板后断面相对较大。当来流流速一定时，开孔促淤板的开孔率越大，板周的相对悬沙浓度越低，开孔促淤板的促淤效果也越不理想；当开孔率为20%时，开孔促淤板的促淤效果显著。

水文与气象预报相结合可以有效提高洪水预报的精度和延长预见期，陆气耦合模型已成为水文气象学者研究的重点。WRF-Hydro模型作为新一代分布式陆气耦合模型在多尺度洪水预报中具有广阔的应用前景，但由于各物理过程参数化方案复杂，模型计算量大，对该模型的参数敏感性研究还不充分，也影响着模型的模拟精度。研究以湿润区的新安江上游屯溪流域为研究对象，构建多个单目标和多目标函数，并结合Morris全局参数敏感性分析方法，探究了WRF-Hydro模型在不同目标函数下的参数敏感性。结果表明：土壤参数（DKSAT、SMCMAX、BEXP）主要影响壤中流和地表径流，对径流量影响显著，尤其DKSAT最为敏感，直接影响水在土壤中的下渗速度，增大时基流量显著增高而洪峰流量则明显降低；产流参数（SLOPE、REFKDT）主要影响地表径流和基流分配，对洪水过程线形状有重要影响；河道汇流参数ManN影响汇流速度并主要控制峰现时间；植被参数MP对于总水量有一定影响；坡面汇流参数OVROUGHRTFAC和地下水参数Zmax则最不敏感。不同目标函数下的参数敏感性顺序和最优参数取值有一定差异，单目标函数中以相对误差为优化目标会更侧重于全年径流总量和低流量部分的模拟精度，而以效率系数和Kling-Gupta系数为目标则更侧重于场次洪水和高流量部分的模拟效果；基于几个单目标函数组合的多目标函数综合考虑了不同目标函数的影响，结果在一定程度上优于单目标函数。研究可为合理确定WRF-Hydro模型参数优化策略提供参考。

为定量评估广州市荔湖片区海绵城市建设成效，研究通过本底分析、资料收集等构建了片区排水分区尺度上的SWMM模型，并从年径流总量控制率、管网过流能力和内涝风险方面对广州市荔湖片区海绵城市建设效果进行了模拟分析，以期验证该区域按照海绵城市建设实施方案开发建设后，片区防灾减灾能力，同时本研究成果可为南方高密度地区海绵城市建设对缓解城市内涝提供理论参考。通过对广州市荔湖片区模拟计算得出主要结论如下：①广州市荔湖片区低影响开发建设后，年径流总量控制率显著提升，2022年片区年径流总量控制率为81.46%，较2019年低影响开发建设前提升了15.37%；②对广州市荔湖片区低影响开发建设前后排水管网过流能力模拟分析，结果表明片区在低影响开发建设前，在不同重现期降雨条件下，管网均出现溢流情况，且随着设计重现期的增大，管网溢流比例增加。片区低影响开发建设后，在不同重现期降雨条件下，管网溢流情况均明显降低；③对广州市荔湖片区低影响开发建设后内涝风险模拟分析，结果显示在发生百年一遇24 h降雨（累计降雨量322 mm）时，片区基本为无风险区域，极少部分为低风险区域，荔湖片区海绵城市建设后能有效应对百年一遇暴雨。广州市荔湖片区通过海绵城市建设可有效降低雨水外排，提升了片区防灾减灾能力。

以马鞍山郑蒲港新区排涝系统为代表性案例，探讨基于调蓄演算法和SWMM模型联合的城市排水系统设计应用研究。郑蒲港新区于2012年设立，定位为现代临港物流区、现代临港工业区及产城一体主城区，具有重要的战略发展功能。首先，收集新区地理、气候和排水系统相关数据，运用基于水量平衡的调蓄演算方法对排涝系统及规模进行分析。然后，将优化方案应用于SWMM模型，对雨水径流等过程进行动态模拟和分析。研究表明，为达到20年一遇暴雨不积水的设计排涝标准，研究区域需外排总设计流量为111.9 m³/s，扣除现有3座泵站合计流量后，尚需增加30.5 m³/s外排流量。研究成果为郑蒲港新区姥下河北片区的排涝减灾和排涝系统整治提供科学参考依据，有助于新区发展建设需要。同时，此研究方法可作为基于调蓄演算法和SWMM模型联合的城市排水系统设计应用研究的参考，推动城市排水系统设计领域的发展。

了解溃坝洪水演进过程中最大波高及其衰减过程，对水库下游洪水风险管理具有重要意义。研究基于大尺度水槽（长32 m、宽1 m、高1.2 m）实验，采用波高仪测量了溃坝波演进过程中波高随时间和空间的变化数据，以此研究不同上下游水深比α和坡度S对溃坝洪水最大波高演进形态、波速和衰减率的影响。此外，研究结合数值模拟对溃坝波波高进行了更深入的分析。研究结果表明：溃坝波的演进形态与上下游水深比α之间存在高度相关性，主要表现为两种典型形态：bore wave和undular wave。当上下游水深比α < 0.4时，溃坝波以bore wave形式演进且溃坝波迅速爬升到稳定水位，此时溃坝波振幅小，且水面无显著波动；当上下游水深比α ≥ 0.4时，溃坝波以undular wave形式演进且溃坝波会迅速爬升至最大值然后衰减，此时溃坝波振幅较大，且水面出现规则性波动。坡度S和上下游水深比α的变化影响波速和波速增长率。在相同α情况下，坡度S越大则波速和其增长率越大；在相同S情况下，上下游水深比α增大则波速变大且其增长率变小。对上下游水深比α = 0.4~0.8的最大波高演进曲线采用Levenberg-Marquardt算法，进行非线性回归分析并构建最大波高衰减公式，同时通过数值模拟在x = 21 m处进行验证，结果表明最大波高衰减公式和数值结果吻合良好。当上下游水深比α > 0.4时，溃坝波的最大波高衰减率都表现为首波的衰减率最大，然后衰减率逐渐减小为0。研究成果为深入理解溃坝洪水的演进过程提供重要支撑，同时为构建溃坝洪水灾害学提供理论依据。

作为我国实现“双碳”目标的重要路径之一，绿色小水电尽管在中小河流中能够提供经济效益，但同时会影响流域生态水文过程，从而制约小水电河流生态系统的可持续发展。以滨江流域为例，利用SWAT模型重建不同时期径流过程，基于生态流量过程线组对生态流量进行时空量化，比较不同情景生态径流指标变化规律，定量揭示人类活动和气候变化对生态盈亏的贡献分量。结果表明：①流域内生态流量时空分布差异明显，与基准期相比，气候变化和人类活动均不利于保障流域内的生态流量，气候变化影响下中位生态流量保证率减小7个百分点，叠加人类活动影响后中位生态流量保证率累积下降17.74个百分点，尤其在汛期和汛末流域内生态缺水问题突出，未来可推行小水电的季节性限制运行。②年内变化上，气候变化多引起生态盈余的减少，夏季减少最为强烈（p < 0.05）；人类活动则多引起生态赤字的增加，秋、冬季节增加最为显著（p < 0.10）。③生态盈余与降水距平存在较好的一致性，相关系数均在0.50以上，而生态赤字与降水距平的相关性较差，尤其在秋、冬季其相关系数多低于0.30。④人类活动对各时期的生态赤字变化的相对贡献均达到了80%以上，引起滨江生态缺水的主要原因是人为干扰过度。研究结果为适应变化环境下小水电河流健康管理提供参考依据。

由于不科学的地下水开发活动，导致我国部分地区地下水位下降严重，引发系列地质环境问题，迫切需要制定地下水位-水量双控管理措施，以实现地下水的可持续开发利用。然而单一的水量控制指标无法满足取水控制的科学管理需求，因此以襄阳市平原区为例，运用地下水数值模拟法，并结合不同情景的模拟预测，研究地下水位-水量的响应关系，从而确定出双控取水指标。结果表明：研究区的地下水位与开采量和降雨量呈现出良好的相关关系，随着开采强度的增大，地下水位出现明显的下降趋势，地下水位与开采量的响应关系可作为确定取水控制指标的重要依据；通过控制降水条件和超采区水位阈值，根据水位-水量响应关系计算出水位和水量阈值，得出浅层地下水在现状开采条件下的允许开采量阈值为1.16 亿m3，平均水位阈值为93.11 m；并考虑水文地质条件的空间异质性，对双控指标进行了空间差异化分区，为地下水的科学管理提供了参考依据。

在国家“双碳”战略背景下，合理的水库汛期运行水位动态控制可在兼顾流域防洪安全前提下提高洪水资源利用率，充分发挥水利枢纽的综合效益。构皮滩、思林、沙沱水电站是乌江中下游干流梯级电站，由于现有防洪库容是基于单库调洪计算，并未考虑水库联合调度运行，汛期运行水位静态控制，电站机组出力受限，汛期综合效益尚未得到充分发挥。研究基于预报预泄和库容补偿作用，统筹乌江中下游多区域防洪风险，构建梯级水库汛期运行水位动态控制调度模型，对基于构皮滩水库的拦蓄作用下抬升思林、沙沱水库运行水位的动态策略及其风险进行研究。研究结果表明：实施梯级水库联合防洪预报调度可以抬升思林、沙沱水库前汛期（6-7月）运行水位2.10~3.86 m、6.09~6.42 m，后汛期（8月）可分别抬升4.17~4.86 m和6.21~6.42 m，并可以减轻梯级枢纽、乌江中下游保护对象（思南县和沿河县）和长江中下游的防洪风险。研究结果可为构皮滩、思林、沙沱梯级水库汛期防洪及洪水资源利用的安全运行提供技术参考。

降雪作为青藏高原水循环的重要组成部分，对维持区域水资源平衡和生态平衡具有不可替代的作用。然而，随着全球气候变暖的加剧，青藏高原地区降雪变化特征不仅对区域气候稳定性构成了挑战，也对水资源管理和生态环境保护提出了新的课题。为了深入理解青藏高原降雪变化的时空特征及其对气候变化的响应，研究选取了拉萨河、年楚河、那曲河、长江源、黄河源和澜沧江源等6个具有代表性的流域作为研究对象，旨在通过多源遥感降水数据融合技术，揭示这一时期内青藏高原降雪的时空变化规律。研究选取了CMFD、CPC和TRMM三种网格降水数据，通过构建基于整体偏差和偏差组分的降水数据评价指标，对这些数据进行了精度评估和优化融合。研究结果表明，2002-2018年间，青藏高原典型流域内的降雪率总体呈现下降趋势，特别是在海拔5 000 m以上的地区，其降雪率的减少更为显著。降雪率的降幅由大到小排序为拉萨河（28.2%）、黄河源（18.2%）、长江源（17.8%）、年楚河（15.4%）、澜沧江源（12.1%）和那曲河（10.5%），这一下降趋势呈现出自南向北逐渐增强的空间分布特征。这一发现与全球气候变暖紧密相关，为理解青藏高原对气候变化的响应提供了重要的科学依据。此外，本研究对于青藏高原地区的水资源管理和气候变化适应策略的制定具有重要的参考价值，也为相关领域提供了数据支持和研究方法，有助于推动青藏高原气候变化研究的深入发展。

以广东省揭阳市揭西县为研究对象，采用2021年下半年的时间序列哨兵一号数据，分析了实测样本的水稻、玉米、坑塘水面、未耕种、树林和蔬菜等耕地上不同覆盖物的时间序列后向散射系数特征和类间差异性，结果表明耕地种粮类型分类的最优极化方式为VH极化，在此基础上构建了基于长短期记忆网络（Long Short-Term Memory networks，LSTM）的耕地种粮类型识别模型，模型精度达到90%。根据模型提取了研究区的水稻、玉米、坑塘水面、未耕种、树林和蔬菜的空间分布，为多云地区的耕地种类监测提供了新的遥感技术手段。

灌溉定额影响水稻水分利用率和稻田产能，为探寻水稻灌溉定额的变化规律及其与产量的关系，2014-2021年在南宁市灌溉试验站，连续8年开展稻田水层定位监测补充灌溉试验，为量化桂南双季稻区水稻灌溉定额提供基础数据。在水稻返青期、分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期和黄熟期，分别设置稻田水层上下限范围，利用测针每天定位监测水层深度。低于下限时进行补灌，计算累积灌水量。同时利用站内气象设施测降雨量。水稻成熟期，测量穗长、千粒重和产量等指标。试验结果显示：①降雨量大小及其时间分布是影响稻田灌溉定额的重要因素，其中，水稻生长期间降雨量分布不均，是造成灌溉定额出现显著差异的主要因素；早稻灌溉定额210.1~438.4 mm，晚稻灌溉定额243.9~477.5 mm。②灌溉定额在200~320 mm的范围内，水稻穗长、千粒重和产量均随灌水量的增加而提高；灌溉定额大于320 mm时，继续加灌不利于水稻增产。由此可见，在整个试验期间，水稻的适宜灌溉定额为320 mm。灌水不足或过量均会影响水稻收成，降低水资源的有效利用率。

农田水利设施治理效率与农村经济高质量发展密切相关，在保障人民群众切身利益和农业可持续发展上发挥着重要的作用。选取2012-2021年湖南省14个市（州）的面板数据，采用三阶段SBM与Malmquist指数相结合的方法，从静态与动态两个视角对农田水利设施的治理效率进行分析，并在此基础上运用固定效应模型，进一步探讨治理效率的影响因素。研究表明：在剔除环境因素与随机误差后，农民专业合作社、农户人均收入、地区生产总值和城市化水平对农田水利设施治理效率有积极性的影响，过量的堤防建设会弱化农田水利设施治理效率；调整后湖南省的农田水利治理效率趋于稳定，纯技术效率和规模效率则有不同程度的增长；2012-2021年湖南省农田水利设施的全要素生产率呈现“U型”波动增长，长株潭地区全要素生产率的增长最快，湘南地区增速最慢，出现极端值的原因主要是技术进步变化指数的变动；农业种植结构、农村居民文盲率、经济发展水平和财政分权度对农田水利治理效率有负面影响。

我国西北地区年均降雨量小于400 mm，属于常年灌水区，没有灌溉就没有稳定的产量。其中从引黄灌区引入的水泥沙含量较高，在流速偏低的支渠和斗渠等，会形成泥沙堆积。当泥沙在渠道布设的测流设备和闸门测控系统中堆积到一定程度后，严重影响测流精度和闸门开度的感知。为了解决智慧灌区中对高泥沙含量水质测流设备的有效运用，提高小型渠道流量的精准测量，研究设计了一种超声波振动单元，可安放在斗口测流系统和测控一体化闸门中。该振动单元包括密封盒、金属盖板和线路板，密封盒设有一个顶口，金属盖板盖在密封盒的顶口上，线路板上设有信号接口电路、电源模块、延迟电路、PWM（脉冲宽度调制：Pulse Width Modulation）控制芯片、MOS管电路、漏电保护芯片、变压器电路、匹配电路和超声波换能器。振动单元工作时长和工作间隔受延时芯片控制，可通过控制接口的信号配置，MOSFET晶体管开合由PWM控制芯片控制，超声波频率由PWM频率控制。振动单元的控制集成在测流系统中，由该系统根据现场情况给出控制指令，分为固定和动态两种。该装置可根据泥沙堆积情况，自动开启振动清除堆积泥沙。样机在试验室中进行了实验，得到不同程度泥沙堆积情况下振动除沙的结果，验证了清除堆积泥沙的有效振动时长，并在宁夏现场进行了试用。试验结果表明，随着泥沙累积量的增加，超声波振动时长也会增加，在淤积厚度不超过30 mm时，启动超声波振动装置工作一次（3 min）就能有效清除淤积。

农村地区的生活饮用水安全问题一直备受社会关注。近年来，农村地区的供水安全保障水平显著提升，水质也得到明显改善。然而，部分农村地区受到经济条件的限制，现仍面临着水处理设施落后、处理效率不高等问题。为提升农村供水水质总体保障水平，从取水源头着手，探索改善水质的解决方案，提出采用河岸过滤技术作为一种可以进行预处理的源头取水方式，缓解后续水处理环节的压力。河岸过滤是指通过在河流或湖泊周边取水，地表水在穿过含水层介质并与地下水混合的过程中，受到物理、化学和生物作用，既可以净化水质，也可以补充地下水的一种饮用水生产方法。通过对河岸过滤技术的原理和污染物去除机制的深入分析，探讨该技术在我国农村供水领域应用所面临的前景和挑战。河岸过滤技术不仅可以显著降低水源水的浊度，减少有害微生物的含量，还能够有效去除水中的溶解性有机物，对NH₄ ⁺-N和新污染物也有一定程度的控制作用，这在提升农村供水水质方面表现出了巨大的应用潜力。然而，目前河岸过滤在实际应用中还面临着一些挑战。例如，长期运行可能会导致滤层的堵塞，或者也有可能受到极端水文条件的影响，降低其过滤效果等。尽管如此，河岸过滤技术作为一种经济、可行的供水预处理工艺，在提升水处理效率、扩大常规水处理工艺应用范围以及降低消毒副产物等方面具有广阔的发展应用前景。随着技术的不断改进和推广，河岸过滤技术有望为解决农村地区的饮水安全问题开辟新的道路，为农村居民提供更好的生活条件和健康保障。

针对水电机组滚动轴承可采集故障样本匮乏、难以完成高效准确故障诊断目标的问题，提出一种基于改进加权域对抗网络（improved weighting domain adversarial network，IWDAN）和混合注意力机制（hybrid attention mechanism，HAM）的机组轴承故障诊断方法。首先，利用小波变换（wavelet transform，WT）将轴承一维振动信号转换为二维时频图，实现更高维度的信号表征；其次，利用IWDAN对源域时频图进行自适应加权，提取更为有效的域间共享特征；最后，将所提取特征作为HAM的输入，有效抑制冗余信息干扰，显著提升诊断效率与精度。通过机组轴承诊断实例分析，验证所提IWDAN-HAM方法具有更加优越的性能，可为机组维护策略的制定提供可靠数据基础。

为了解决电力系统电源短缺情况下的电源规划优选问题，在考虑机组优化组合经济运行特性、多电源之间的互补特性、电价的波动特性的基础上，将建设、运行阶段的费用和效益视为一个整体，以总成本费用最小和运行效益最大为目标建立了考虑电力系统特性的补充电源多因素多目标优化模型，并采用约束法将多目标问题转化为单目标问题，给出了基于动态规划的求解方法。应用于某区域电力系统的算例分析结果表明，在不考虑各类电源资源条件限制的情况下，模型可以更为经济合理地给出在有限组补充电源方案中的优化推荐方案，对于电力系统中补充电源的策略优选提供了一定的参考。

近年来，数字孪生技术在水利领域正在快速发展。其中，数字孪生数据底板存储着水利工程全生命周期中的信息，存在数据量庞大、管理复杂、更新成本增加等问题。同时，以WebGL为核心引擎渲染加载的应用层数字孪生平台受网络带宽和计算机性能的限制，面临着轻量化处理的挑战。针对数字孪生虚拟实体维度中的几何模型数据，利用改进QEM（Quadric Error Metrics，二次误差测度）算法和Low-Poly算法进行轻量化处理，选取水轮机导水机构作为案例，研究在满足数字孪生业务需求下的最优简化程度。结果表明：轻量化的处理是必要的；轻量化处理后的模型文件大小大幅度减小；在满足数字孪生精细度等级4个精度等级的简化程度的上限分别为原始数据、40%左右、70%左右、98%左右。

代冲溪水库重力坝坝基发育23 m宽的断层破碎带，破碎带岩体力学特性较弱，在大坝的施工、蓄水和运行过程中会对坝基的稳定性产生重要影响。基于工程地质条件和岩体力学参数提出了坝基处理的微拱形混凝土塞置换基础方案，并开展了三维有限差分数值模拟计算和坝基F1断层岩石力学参数的敏感性分析。研究得出，在宽大断裂带软基岩体情况下，变形模量差异和断层带的弱承载力导致坝基的不均匀变形现象明显。通过微拱混凝土塞置换之后，蓄水过程坝基承载力及重力坝应力变形均满足要求。由于混凝土塞能够较好的发挥作用，断层破碎带参数的变化对大坝和坝基应力变形影响被削弱。相关研究为跨越宽大断层重力坝的基础处理提供了重要的参考价值。

随着我国基础建设的大力发展，地铁底板、侧墙等大体积混凝土开裂导致渗水、结构安全等问题引起建设者的极大关注。由于大体积混凝土设计强度高、水泥用量大、钢筋布置密等特征形成了特有的大体积混凝土温控防裂问题，由此开展提高大体积混凝土的抗裂性能研究意义重大。采用收缩补偿材料开展大体积混凝土抗裂试验研究，试验结果表明：在大体积混凝土中使用收缩补偿材料对抗压强度、绝热温升、弹性模量影响较小的情况下，可以提高混凝土的抗拉强度、极限拉伸值，将自生体积收缩变形转换为膨胀变形；依据提出的抗裂值Φ评估可全时段补偿收缩变形、提高混凝土的抗裂能力，并分析混凝土的抗裂性能具有时效性；同时通过孔隙结构、水化产物及补偿收缩特性进行了抗裂机理分析，研究成果对大体积混凝土的防裂控制具有指导意义。

在土石坝工程中由于现场施工碾压的不确定性、料场取料的不均匀性导致坝料的力学参数在坝体空间上存在着变异性，这会使得采用确定参数的传统土石坝预测分析结果与坝体实际的应力变形性状存在差异。参考已建工程的坝料土工试验结果，引入空间随机场理论，通过构建平稳随机场进行坝体三维静力分析，获得了邓肯-张E-B模型各力学参数对坝体沉降及水平位移的影响状况，研究了邓肯-张E-B模型各力学参数的敏感性问题，并给出了敏感性排序结论。结果表明，邓肯-张E-B模型中参数 K_b、K、 {\phi }_{\mathrm{0}}对坝体变形的影响较大，其中以参数 K_b的影响最为明显，参数n、 R_f的影响次之，而参数Δφ、m较不敏感。研究结论可为土石坝坝体变形的合理预测和坝料特性研究提供参考。

防渗墙的抗压强度与渗透系数之间的相关性及其分布模型是影响土石坝防渗墙强度及大坝渗透可靠性的关键因素。收集了9座土石坝高喷桩防渗墙检测数据，采用AIC准则识别抗压强度与渗透系数的最优边缘分布类型与构造相关联合分布模型的最优Copula函数，Bootstrap方法模拟识别结果的统计不确定性。结果表明：抗压强度和渗透系数之间存在显著负相关性、主要服从威布尔分布，构造两参数相关非正态联合分布的最优Copula 函数为Frank Copula，识别结果差异主要来源于防渗墙施工质量导致的频率分布差异。研究结果可为土石坝高喷桩防渗墙强度可靠度与坝体/坝基渗透稳定可靠度分析提供简单、有效的分布模型。

为探究未来气候变化下河北省滑坡灾害发生的变化规律，从而对防灾减灾的统筹规划提供科学的依据，使得人们更能规避滑坡灾害带来的危害风险，运用ENMeval算法（Ecological Niche Modeling evaluation Algorithm，ENMeval）对最大熵模型（Maximum Entropy Model，MaxEnt）进行优化，基于调查、收集到的860个滑坡灾害点和影响灾害的11个因子，在探讨主要影响因子的基础上进行滑坡灾害风险评估，并结合未来（近期：2041-2060年、中期：2061-2080年、远期：2081-2100年）三期气候数据的3种辐射强迫情景模式（低等强迫情景：SSP126、中高等强迫情景：SSP370、高等强迫情景：SSP585），预测滑坡灾害潜在风险区的空间分布格局和变化规律。结果表明：①经过优化的MaxEnt模型的AUC值（Area Under the Curve，AUC）在0.9以上，说明该模型在预测滑坡灾害潜在风险区方面表现出色。②通过优化Maxent模型计算的综合贡献率分析，确定影响滑坡灾害的主要因子依次为：最湿季度降水量、最湿月降水量、高程和降雨量季节变异系数，这表明降水相关的因子是影响滑坡发生的最主要因素。③对14个CMIP6气候模式（Coupled Model Intercomparison Project Phase 6，CMIP6）数据进行综合评估，得出BCC-CSM2-MR在降水方面相比其他气候模式，具有最优的模拟能力，其次是CMCC-ESM2和ACCESS-CM2。④在未来气候强迫情景下，滑坡灾害低风险区面积均有所下降，中、中高、高风险区的面积占比均有所增加，这和未来降水量的变化预测趋势相同。

长距离隧洞常用于穿越复杂地形，利用钻爆和TBM开挖方法联合开挖高原长隧可以充分发挥钻爆法的灵活性和TBM法的高效性，但是增加了工程进度管理的复杂度。考虑高原长隧常面临开挖工期长、地层复杂，气压低、气温低等不利条件，在钻爆法和TBM开挖进度仿真模型研究的基础上，研究开挖工艺切换的工期及其影响，建立钻爆和TBM联合开挖的高原长隧开挖进度仿真模型，并以工期函数和控制流程的形式表达。实例分析结果表明，本模型可以适用长隧施工的支洞和主洞多工作面同时开挖、以及钻爆和TBM联合开挖等复杂施工边界条件。可为高原区引水、公路、铁路等长距离隧洞的开挖进度管理提供支持。

研究利用FLAC3D软件提供的二次开发平台，在VC++环境下开发了邓肯-张本构模型，并通过数值模拟三轴压缩试验验证了开发模型的准确性。在此基础上建立了某土工膜心墙堆石坝（最大坝高78 m）的三维数值计算模型，并分析了竣工期和蓄水期两种工况下的应力应变规律。研究结果表明，心墙底部与混凝土基座连接处存在应力集中现象，心墙中应力分布出现明显的拱效应，采用有效应力法判断心墙尚未达到水力劈裂发生的条件，表明心墙堆石坝在目前的工况下是稳定的。

针对传统蠕变模型难以反映岩石加速蠕变阶段特征的问题，为了全面提升岩石蠕变3个阶段的准确描述，在传统Maxwell模型的基础上，充分考虑原有黏壶元件蠕变参数的非定常化的同时，串联一个非线性黏塑性元件，提出了一种改进的非定常Maxwell蠕变模型，并推导出相应蠕变本构方程。同时运用origin软件引入不同蠕变数据进行拟合，研究结果表明，该蠕变本构模型能够对岩石蠕变试验曲线进行较好拟合及参数辨识，能够较好模拟不同应力水平下岩石蠕变变形特征，准确反应岩石蠕变全过程的非线性蠕变特征，表明新建立的蠕变本构模型具有较强的适用性与正确性。为今后的岩土工程提供了一种新的蠕变本构模型。