持续的强人类活动改变了水资源、经济社会和生态环境之间的互馈关系，影响了区域可持续发展。为探究河南省黄河流域水资源-经济社会-生态环境协调发展状况，识别协调发展的驱动因素，研究基于协同学和随机森林模型改进了传统耦合协调度模型，计算了河南省黄河流域2011-2022年水资源-经济社会-生态环境的综合发展指数和耦合协调度，采用核密度估计揭示其时空演变特征，利用地理探测器模型分析协调发展的驱动因素。结果表明：研究期内各系统综合发展指数均呈不同程度的增长趋势，但存在一定的异质性，水资源、经济社会和生态环境系统分别呈现出“西高东低，南高北低”、“中心带动周边，边缘发展缓慢”、“上游优于下游，西南优于东北”的空间非均衡格局；水资源-经济社会-生态环境协调发展水平向好趋势显著，各城市间空间异质性明显，呈现出“区域齐升，南高北低，西高东低”的演化特征；自然禀赋、经济基础以及人居环境是协调发展的主要驱动因素，各因子之间关系日益紧密，交互类型呈现向“非线性增强”转化趋势。研究创新性地提出了协调发展评价的新方法，并对其科学性进行了验证，为深入剖析河南省黄河流域水资源、经济社会与生态环境的协调发展状况提供了有力工具，对于促进区域可持续发展具有一定的实践指导意义。

随着极端气候的加剧，洪水灾害越来越频繁，洪水遭遇事件会加剧洪水对下游地区的危害。采用淮河王家坝站和蚌埠站、史河蒋家集站以及颍河阜阳站共4个站点的从1959到2016年的58年实测日径流量数据，使用年日最大流量法提取出汛期中的洪现时间序列以及洪峰序列。以Von Mises分布构建年最大洪水的洪现时间的边缘分布，以对数正态分布、皮尔逊Ⅲ型分布和广义极值模型分别构建洪峰的边缘分布。通过极大似然法估计各个分布的参数，按照赤池信息量准则（AIC）选取最优模型，并使用KS检验确定边缘分布是否合格。使用Vine Copula分别构建多站点洪现时间的联合分布和洪峰的联合分布，对淮河干支流两两遭遇，三站点遭遇以及当下游发生洪水时，上游发生不同组合洪水的条件概率遭遇等多种情况的遭遇风险进行了定量化的分析。研究结果表明：Von Mises分布尤其是单峰Von Mises分布可以很好的拟合淮河流域的洪现时间；淮河干支流洪水遭遇中站点两两遭遇，以及多站点遭遇的最可能日期均在7月15日左右；干支流两两遭遇中王家坝站点与蒋家集站点遭遇概率最高，阜阳站点与蒋家集站点遭遇概率最小；当下游蚌埠站发生50年一遇洪水时，上游三站点均发生10年重现期以上洪水概率为0.076。研究进一步拓展了洪水遭遇风险的计算方法，对淮河流域防洪减灾具有重要意义。

如何测度和解析喀斯特地区水资源分布格局及其利用效率，及其与社会经济发展水平的协调度，使该喀斯特地区提升水资源利用效率、提升社会经济发展质量和加速生态文明建设亟需研究的热点问题之一。在对2010-2021年间喀斯特区域的水资源和社会经济的时空数据进行收集处理的基础上，首先采用超效率SBM-DEA模型对近10年来西南喀斯特地区36个地级市水资源利用效率进行定量测度。其次集成空间相关分析模型和脱钩模型对水资源利用效率时空差异格局及其与经济发展水平的适配状态进行定量判定。研究结果表明：近10年来西南喀斯特地区水资源利用效率总体呈上升趋势，但利用效率的整体偏低，由2010年的0.383上升到2021年的0.484，且有89%的地级市水资源利用效率变动趋势与整体一致；西南喀斯特地区水资源利用效率空间分布综合呈“n”字型分布，靠近贵州省区域相对较高，邻近云南省和广西省两侧相对较低，且水资源利用效率空间相关性不明显，但集聚程度呈增加趋势；水资源效率与经济发展水平的适配程度呈上升趋势，但扩张性负脱钩类型明显增多。

针对确定性径流预报不能提供径流预报不确定性度量，难以充分发挥预报价值的问题，提出基于Vine copula函数的贝叶斯转移预报（Vine Copula based Bayesian Transition Forecast，VCBTF）模型，对确定性径流预报结果进行后处理得到概率预报结果。首先，通过多种水文预报经验模型获得入库径流预报的集合结果；其次，采用集合Kalman滤波技术将入库径流预报的集合结果融合为后验预报结果；最后，采用VCBTF方法对融合预报结果进行后处理以量化径流预报的不确定性并得到入库径流的概率预报结果。以雅砻江流域具有多年调节能力的两河口水库为研究对象开展中长期入库径流概率预报研究，考虑以月为预见期，研究结果表明：① VCBTF模型在均方根误差、平均绝对误差和纳什效率系数评价指标上均优于确定性径流预报模型，且至少增加2.7%的预报合格率；② VCBTF模型的连续概率排位分数指标的平均值为104.54 m³/s优于GPR模型的106.92 m³/s，VCBTF模型的α-index指标均高于0.89且优于GPR模型的相应结果，表明基于VCBTF模型的概率预报结果具有更高的可靠性；③ VCBTF模型的单位平均相对区间宽度所包含的实测点据比例指标的平均值为2.2优于GPR模型的1.87，表明VCBTF模型的概率预报结果具有更高的集中度。因此VCBTF模型可以更有效降低径流预报的不确定性，能够提供更可靠的预报区间信息，可为开展流域梯级水库优化调度提供有力的技术支持。

快速城市化导致土地利用格局和产汇流特性改变，致使城市内涝问题频发。预测城市未来土地利用情况，探究土地利用变化情景下城市内涝风险演化，可为提升城市防灾减灾规划与可持续发展提供参考依据。以南京市为例，利用FLUS模型预测2030年土地利用格局，结合MaxEnt模型和风险评价指标体系，识别城市内涝风险主要影响因子及其贡献，分析土地利用变化情景下的城市内涝风险格局及其演变。研究结果表明：①南京市土地利用变化特征以耕地减少、建设用地增加为主，预估2020-2030年间南京市耕地面积减少约2.6%，城市建设用地增长约4.81%；②土地利用类型和距道路距离等指标对南京市内涝风险分布有着较高的贡献率，而年内日降水量超过50 mm的天数及年内总降水量等指标则有着较大的重要性。③南京市2010、2020和2030年高风险面积占比分别为4.77%、5.37%和5.94%，高风险区主要分布在长江沿岸中心城区，其中鼓楼区、秦淮区、玄武区的高风险区面积占比在2030年均超过50%；④随着土地利用格局改变，南京市较高风险区有23.36%的概率转换为高风险区，中风险区有21.74%的概率转化为更高风险区，总体上风险等级有增强趋势。

水库防洪调度对于有效减少洪水灾害、保障人民生命财产安全至关重要。此过程是个多阶段、非线性的、高纬度的工程问题，具有许多复杂的约束条件和相互依赖的决策变量。为了提高水库群优化调度问题的求解效率，充分发挥水库群协同防洪能力，提出了改进的沙猫群算法（Sand Cat Swarm Optimization Algorithm， SCSO），利用Cubic混沌映射策略实现调度方案的分散均匀性，引入鲸鱼算法的螺旋搜索策略提高种群的局部搜索和全局搜索能力，融合麻雀算法后阶段的预警机制增加算法后期全局搜索的能力，使用经典测试函数和秩和检验对算法的精度进行检验，结果表明，改进后的沙猫群算法的收敛速度和精度都得到了明显的提升；并首次将算法运用在水库群防洪优化调度上，建立防洪控制点处最大削峰准则模型，对黄河中下游5座水库联合防洪调度系统应用研究，同时，将改进的沙猫群算法（ISCSO）与原始沙猫群算法（SCSO）、蜣螂算法（DBO）的优化结果进行对比分析，其中DBO算法求得的控制点峰值流量为21 274.3 m³/s，削峰率为46.62%，SCSO算法求得的控制点峰值流量为21 248.6 m³/s，削峰率为46.68%，ISCSO算法求得的控制点峰值流量为20 687.1 m³/s，削峰值最率最大，为48.09%。结果表明，改进的沙猫群算法在解决水库防洪调度问题中削峰效果最好，且有效实现下游错峰效果，保证了下游河道以及防洪控制点的安全。研究成果为解决水库群防洪优化调度提供了新的思路和方法。

气候变化与人类活动对大汶河生态健康影响日益显著，为维持河流生态健康的稳定性，开展生态流量评价至关重要。以大汶河流域济南段为研究范围，采用多源遥感资料提取水体面积信息，由水体面积与实测流量构建拟合方程，推求基本生态流量对应的生态水体面积，开展基于遥感数据的生态流量评价。研究结果显示：1985-2021年大汶河流域济南段水体面积41.84 km²，水体面积呈增加趋势，其中季节性水体占32%，永久性水体占68%。6种水体指数中EWI、NDWI适用于大汶河流域济南段，精度达到90%。由线性拟合方程推求，陈北、马小庄流域生态水体面积分别为13.98 km²、18.49 km²。1985-2021生态流量保障率分别为65%、42%。受自然因素与人为因素影响，2004年前后生态流量保障率变化明显，分别由43%、7%提高到83%、73%，至2020年均达到100%。交叉小波与小波相干谱分析表明，水体面积与气候因素中降水、平均湿度呈正相关，与平均风速呈负相关，与平均温度的相干性不显著，降水与平均湿度是影响水体面积变化的主要因素。土地利用因素中，水体面积变化主要受耕地、草地面积影响，呈负相关。由不同水体面积比例，确定流域内雪野水库生态水体面积10.82 km²，生态水位228.97 m，生态库容1.02 亿m³。研究成果可为大汶河流域生态流量评价、监管与调度提供技术支撑。

净水厂实际工艺过程中水质复杂多变且存在水质检测仪器故障导致水质参数缺失问题，确定混凝剂的投加量面临挑战。烧杯搅拌实验或人工控制过量投药的传统方法容易带来金属离子超标等水质风险，危害用户健康并降低经济效益。为解决上述问题，将遗传算法优化的模糊C均值聚类（GA-FCM）与自适应模糊推理系统（ANFIS）相结合构建预测模型。该模型依靠模糊规则带来的推理能力和神经网络的自适应能力实现在不稳定水质情况下混凝剂投药量的精准预测。通过Pearson相关系数法筛选输入水质指标，提高模型运行效率和泛化能力；使用遗传算法确定FCM聚类的最佳参数，提升聚类效果并生成更精准的模糊规则；通过反向传播和岭回归混合的方法调整网络参数，处理非线性部分的同时优化后件网络的权重。将中国东北部某净水厂作为案例进行研究，实验结果表明对比传统线性回归和机器学习模型，GA-FCM-ANFIS在不稳定水质情况下拥有更好的预测性能。对比其他耦合模型，在参数缺失情况下GA-FCM-ANFIS的预测精度明显更高。水质突变情况下预测评估指标R ²、RMSE、MAE和MAPE分别为0.93、2.79、2.33和3.71%；参数缺失情况下R ²、RMSE、MAE和MAPE分别为0.89、3.07、2.57和4.06%。所提模型能够显著提高预测精度，作为确定混凝剂投加量的可靠方法。

岸线形态变化与水资源分布密切相关，直接影响湖泊、河流等水域生态环境的稳定性和健康状况。然而，鄱阳湖“丰水一片，枯水一线”的高动态性给连续的岸线形态研究带来了困难。论文基于Google Earth Engine云计算平台合成年度数据，采用Canny-Otsu算法提取了1987-2021年的鄱阳湖岸线，并应用形态学指标对其进行了定量分析。研究发现35年间：①鄱阳湖岸线主要分布于主湖区和蝶形湖区交界处，岸线范围年际变化幅度较大，表现出极大的不稳定性，但岸线的空间方位移动相对稳定，重心移动较小且无明显规律；②鄱阳湖岸线资源丰富，平均长度达到了1 111 km，形状偏向纵向扁平且曲折复杂，其SDI和SBD均值分别为8.53和1.36；③随着湖泊面积逐渐减少，岸线资源逐渐缩减，岸线形态愈发趋向纵向扁平，且变得更加复杂和不规则；④鄱阳湖岸线的近圆度与SDI值主要受到湖泊面积的影响，而岸线的SBD值主要取决于岸线长度。这些发现能够为制定生态保护策略提供科学依据，对于理解鄱阳湖岸线的形态演变具有重要意义。

提出了一种基于Transformer的局部时间步长二维水动力模拟方法，旨在优化洪涝模拟的速度与精度，满足迫切的防洪减灾需求。该方法通过引入Transformer模型的自注意力机制与序列预测功能，结合局部时间步长技术动态调整水动力系统中局部区域的时间步长。以蒙洼蓄洪区的实际洪水过程为实例，模拟结果表明：在与遥感淹没影像及传统数值方法模拟结果的对比中，该方法在淹没范围与淹没深度的预测方面展现出较高的一致性和可靠性，相对误差保持在4%之内；与传统的全局时间步长方法相比，该方法能在保证模拟稳定性和精度的前提下，显著减少计算时间，在150 m网格分辨率下计算效率提升70.27%。

为探究黄河流域甘肃段实施水土保持重点工程后效益水平、演化规律及障碍因素，基于“调水保土-生态-经济-社会”主题框架构建了水土保持综合治理效益评价指标体系，运用熵权TOPSIS模型和耦合协调模型定量评价2000-2021年黄河流域甘肃段9市州水土保持治理综合效益时空演化过程及子系统间的耦合协调性，引入障碍度模型识别9市州水土保持治理综合效益提升的障碍因素。结果表明：2000-2021年间，黄河流域甘肃段水土保持综合治理效益呈逐年增长态势，由2000年极度恶化状态转变为2021年良好状态；水土保持综合治理效益9市州空间上差异性明显，兰州、白银、平凉水土保持综合治理效益较高，9市州间差距呈现逐年缩小良好均衡趋势；调水保土、生态、经济、社会效益系统发展水平均呈现逐年增长趋势，生态效益系统发展水平滞后于调水保土、经济和社会效益系统；9市州水土保持综合治理效益系统耦合协调度呈逐年增长趋势，由濒轻度失调阶段过渡到良好协调阶段，且空间上表现为比较均衡局面；产水模数、地表径流深、植物固碳量、植物释放氧气量、人均农业机械总动力是阻碍黄河流域甘肃段水土保持综合治理效益提升的主要障碍因素。研究表明黄河流域甘肃段水土保持综合治理效益逐年日益明显，整体向着健康、协调均衡的方向不断发展，同时流域在水土保持综合治理和农业生产条件现代化等方面仍有较大的提升空间。

丁坝的合理布局有效地调整了水流结构和河床冲淤形态，不仅起到护岸作用，同时在丁坝附近形成的深潭、浅滩等多样化的河床，为水生生物提供丰富的栖息地，促进生态可持续发展。基于CFD技术，采用RNG k-ε 模型进行参数率定验证，对180°弯道凹岸处不同挑角的丁坝单元附近的水流动力学特性及河床冲淤演变展开深入研究。结果表明，在能量损失和水位变化方面，正挑丁坝表现最为显著，水位差最大，能量损失亦最为严重；上挑丁坝次之，下挑丁坝最小。涡旋强度与河床冲淤程度呈正相关关系，其中逆时针涡旋促进淤积，顺时针涡旋易引起冲刷。在切应力分布方面，坝头处及丁坝对岸形成的强切应力区的范围和强度呈现正挑丁坝最大、上挑丁坝次之、下挑丁坝最小的规律。由此可见，丁坝挑角的选择对河床冲淤、水流特性及生态效应具有深远的影响。科学合理地设计与布置丁坝，是实现河床冲淤控制、河道生态平衡维护与工程安全共赢的关键所在。

农村污水治理是有力有效推进乡村全面振兴的意见的具体措施，也是改善农村人居环境和建设美丽宜居乡村的重要内容。随着我国城市污水处理能力持续提升，农村生活污水治理也分类梯次推进，但农村污水处理设施运行不畅制约农村污水治理成效，我国农村污水治理还存在工艺杂、分布散、运行效率底下等问题，部分农村污水处理设施建设运行与实际情况匹配度较低。因此，深入分析农村污水处理建设运行管理现状和存在的问题，提高农村污水处理设施建设运行匹配度，对解决我国农村污水处理面临的实际困难具有重要的意义。研究以华北某市农村污水处理设施为研究对象，基于当地水务主管部门以及统计年鉴中的基础数据，进行数据集合整编并结合实地调研情况和专家咨询会意见进行数据异常值处理，对区域内不同类型的厂站进行农村污水处理设施匹配度影响因素因素筛选与分析研究。结果表明，控制人口，厂站控制GDP以及设计污水处理能力是影响某地农村污水处理设施建设运行匹配度比较关键的因素。建议在农村污水处理设施运行维护及优化升级改造过程中，综合考虑关键因素，因地制宜、多角度决策，实现农村污水处理设施经济高效运行，更大发挥生态环境效益。

松花江流域作为东北地区的母亲河，评估其水生态系统服务价值对松花江流域生态系统的可持续发展具有重要意义。以2020年为基准年，采用了InVEST模型法、市场价值法、当量因子法、分摊法等评价方法对松花江流域的水资源供给、渔业产品、水利发电、河道采砂、水源涵养、水质净化、固碳释氧、生物多样性、土壤保持、休闲旅游、内陆航运、科研教育等12项指标进行了定量评估。结果表明：2020年松花江流域水生态系统服务价值总量为5 907.32 亿元，约占2020年黑龙江省GDP的43.12％。调节功能价值占水生态系统服务总价值的72.32％，居于首位；支持功能价值与服务功能分别占比为10.63％、12.20％；而提供产品价值最小，仅为总价值量的4.84％。科学的建立黑龙江省水生态系统服务价值评价体系，为加快构建补偿机制，提出切实可行的生态补偿对策提供了科学依据与数据支撑。

基于2022年长江流域下半年的枯水形势，并结合水库调度对2022年三峡库区干流的冲淤特性进行了分析。研究结果显示，2022年三峡库区汛期来水偏枯，入库沙量显著减少，库区干流全年泥沙淤积量仅0.11亿 t，为建库以来历史最低。防洪库容内也出现罕见的全河段性冲刷；在消落期，长江上游来水偏丰、坝前水位消落较快，库尾冲刷量大，消落期减淤调度成效显著；2022年严重的汛期反枯现象导致汛期内库区淤积量较正常年份显著偏少，6-9月三峡库区干流淤积泥沙474万 t，且仅占全年淤积量的41.7％；除此之外，汛期反枯还导致2022年三峡水库汛期坝前水位长时间偏低，使得坝前河段冲刷强度显著增大。

弯曲河道普遍存在于自然界中，研究清水冲刷作用下的弯曲河道床面变化具有重要意义。主要设计了梯级流量增大试验，探讨清水作用下弯道的床面变化特性。研究表明：同一流量下，在直线过渡段进口处和中部附近，横断面平均流速较大。直线过渡段进口处极易出现淤积和冲刷，程度随流量增大而加剧。流量较小时，直线过渡段泥沙较弯曲段更细。随着流量的增大，直线过渡段泥沙级配与弯曲段趋于相同。在一个完整的弯段内，床面深泓线在弯曲段靠近凸岸，在直线过渡段紧贴边壁。经水流塑造后，床面高程频率分布由正态逐渐变为正偏态。

当调节阀在大流量和高压差的工况下运行时，节流区域很容易产生空化现象，引起阀体的异常振动及噪声，甚至损害阀体。以DN200的活塞式调流调压阀为研究对象，基于西门子LMS数据采集系统测量了调流阀在不同开度及空化数下的水下噪声信号，并计算了水下空化噪声的均方根值（RMS），绘制了不同开度下的空化数-噪声曲线，得到了不同开度下的初生空化数及持续空化数，部分开度还得到了阻塞空化数。结果表明，调流阀小开度下抗空化性能更好，随阀门开度增加，初生空化数和持续空化数先快速增加，至70%开度以后缓慢增加，呈抛物线增长规律。研究结果对活塞式调流调压阀的特征空化系数曲线的确定、空化状态监测、降噪减振优化设计以及阀门的安全稳定运行具有一定指导意义。

随着水利工程信息化建设的不断发展，智慧水利和数字孪生实施不断深化，水利工程运行管理系统引入BIM技术，具备了管理可视化、数据实时化等特点。为准确展示大型泵站运行管理中泵装置内部流动状态，同时降低计算成本和时间，结合西淝河北站运行管理平台，提出了一种BIM与CFD技术联合应用的思路。通过预先进行大量工况的CFD计算，并将计算成果处理成需要的特征断面流态图，建立不同工况条件的流态图数据库，再根据实时工况选择展示最接近的流态图片。研究成果已在西淝河北站运行管理系统得到应用，可为类似工程应用提供参考。

为探究水泵水轮机抽水造压期间机组压力脉动特性，以某原型水泵水轮机为研究对象，采用计算流体动力学方法，分别对两种典型启动流程抽水造压稳定状态时转轮与无叶区流态及压力脉动进行比较分析。结果表明：均压管开启时无叶区压力平均系数模拟值与试验值较为接近，相对偏差分别为2.738%与2.103%；当活动导叶在完全关闭状态下完成抽水造压时，转轮各叶间流道内均形成大尺度的失速漩涡，无叶区内呈现明显的“水环”流动特征，而当其在预开0.78°状态完成抽水造压时，转轮叶间流道内的流动较为平顺，仅在局部区域有小尺度的漩涡与堵塞；各测点处转轮叶片通过频率（10 f_n ）成分均较为明显，同时在0~10 f_n 范围内存在较为丰富的频率成分，对无叶区压力脉动的影响较大；对活动导叶完全关闭的抽水造压过程而言，各测点处的压力脉动幅值明显高于预开状态，且由于均压管开启与否对无叶区流动及转轮通过流量的影响程度不同，在均压管开启后无叶区进口上冠处0~10 f_n 压力脉动峰峰值与10 f_n 对应幅值均高于均压管关闭情况。综合考虑启动流程中的压力脉动幅值以及活动导叶经历极小开度时的扭转自激振动稳定性，对高水头水泵水轮机而言，建议优先考虑活动导叶预开状态完成抽水造压的启动流程。

为了积极应对气候变化导致的入库径流变化，许多老旧水库需要评估在坝顶加装挡墙等改造工程措施后溢洪道泄流能力的变化，以便于制定水库安全运行管理措施。以某一老旧水库为研究对象，基于理论分析给出了堰流异型隔墩的修正系数、计算过堰水流泄流能力的统一公式以及过堰水流流动类别判别方法，通过物理模型试验得出水库的水位流量关系和过堰水流流动类型，确定隔墩修正系数及综合流量系数随堰上水头的变化规律和流动类型转变条件。研究成果表明：堰流和孔口出流的过堰水流泄流能力呈现出显著的差异，过堰水流的统一公式适用于评估坝顶加装挡墙的泄流能力，综合流量系数与堰上水头在堰流情况下是二次曲线关系，在孔口出流情况下是线性关系，隔墩修正系数与堰上水头和隔墩形状参数的比值之间呈现近似线性关系。研究成果可作为选用坝顶加装挡墙来应对气候变化的水电站溢洪道泄流能力评估提供理论依据。

为了提高水电站机组运行的安全性和稳定性，实时监控机组的运行状态，准确有效判定水电机组转轮碰磨故障发生概率，提出了一种基于主客观综合赋权与模糊理论相结合的故障判定模型。首先提取转轮碰磨故障对应的征兆指标，构建“故障-征兆指标”的判定结构体系；其次通过层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）和优劣解距离法（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution，TOPSIS）获得各征兆指标主、客观权重，基于极差最大化法计算征兆指标综合权重；采用高斯阈值法确定振摆类征兆指标限值，同时采用行业规范确定温度类征兆指标限值；基于征兆指标限值确定水电机组征兆指标偏离度，构建“偏离度-隶属度”映射函数，计算获得隶属度判定矩阵；将隶属度判定矩阵与综合权重相结合得到故障判定矩阵，根据故障判定矩阵的最大隶属度反映该故障发生概率。以国内SK水电站故障案例实际运行数据为例，对转轮碰磨故障判定模型进行验证，判定结果与实际故障情况相符。

在水库移民搬迁安置过程中形成了不同的生计策略，为系统研究影响移民生计策略选择的主要因素，建立了基于DEMATEL-ISM法的移民生计策略选择研究模型。结合LJ水库实地调查情况，通过对政策情况、家庭内部生计资本、生计环境等角度的研究，分析影响农村移民安置方式选择及生计行为的因素，对移民家庭生计系统达到最佳状态的条件进行探讨。结果表明：移民家庭生计选择及行为的影响因素具有多级递阶的特点，收入来源种数是影响移民生计策略判断的最主要标准，劳动力数量、家庭受教育水平、特色产业情况是根源影响因素。据此提出依托当地资源推进特色产业、结合市场需求提高移民创业就业能力等发展建议，为实现移民自身长效发展和后期扶持发展策略提供参考。

水利工程的建设改变了下游河流的水文情势，对河流生境产生了不利影响。在嘉陵江全江渠化的工程背景下，梯级航电枢纽形成的缓流江段将无法为漂流性鱼卵提供适宜的漂流条件，导致鱼卵下沉死亡，鱼类资源萎缩。针对嘉陵江干流漂流性鱼卵孵化受阻的问题，提出利泽航电枢纽生态调度方案。首先，建立桐子壕航电枢纽至草街航电枢纽一维水动力模型，并验证了模型的可靠性；其次，确定了漂流性鱼卵孵化的流速阈值，据此制定利泽航电枢纽生态调度方案；最后，根据利泽航电枢纽的调度规则计算了生态调度期间的经济效益损失。研究结果显示，一维水动力模型模拟结果与实际径流相关系数为0.88，纳什效率系数为0.78，能有效反映了模拟江段的流速变化过程。制定了利泽生态调度的第一天泄水1 550 m³/s，第二天泄水1 820 m³/s，第三天泄水2 000 m³/s，第四天泄水2 400 m³/s，第五天泄水1 980 m³/s，第六天泄水1 550 m³/s的最小下泄流量，能够满足漂流性鱼卵的流速需求；当天然径流无法满足时，需要亭子口水库配合开展联合生态调度。研究结果可为考虑漂流性鱼卵孵化需求的生态调度提供技术支撑。

衬砌的外水压力对富水深埋隧洞衬砌厚度和排水方案的确定具有重要意义。现有研究往往忽略宏观地质条件对渗流场的影响规律分析，导致深埋隧洞外水压力估算结果和衬砌设计方案缺乏可靠性的评价。论文依托引汉济渭秦岭输水隧洞工程，将富水地区深埋隧洞概化为分水岭下、傍山区域、河流下3种代表性的宏观地质环境模型，研究地质条件因素和工程措施对围岩渗流场和衬砌外水压力的影响规律和机理。结果表明：①洞顶地下水高度相同和衬砌不透水条件下，分水岭隧洞周围地下水的渗流方向以竖向为主；河流下隧洞周围地下水的渗流方向以水平为主。分水岭隧洞、傍山区域隧洞、河流下隧洞外水压力折减系数依次增大。分水岭下隧洞外水压力折减系数随着埋深增大而增大，依次为0.72、0.77、0.84；而傍山隧洞、河流下隧洞外水压力折减系数几乎不变，分别是0.91、0.91、0.93和0.95、0.96、0.96。②采取相同排水措施后，随着埋深增大，分水岭隧洞外水压力折减系数依次为0.15、0.42、0.64，降压效果最好；而傍山隧洞、河流下隧洞外水压力折减系数分别是0.48、0.67、0.77和0.63、0.80、0.83，降压效果逐渐变差；③隧洞埋深1 200 m时，分水岭、傍山和河流下隧洞外水压力折减系数随着围岩渗透系数的增大外水压力折减系数分别介于0.43~0.73、0.67~0.89和0.80~0.95，均呈现外水压力随着隧洞埋深增大而增大的规律性。研究成果具有普适性，可以从隧洞宏观水文地质条件与外水压力折减系数的规律性评估富水地区隧洞衬砌抗水压设计的合理性。

为了解决模板测量过程中由于安置棱镜和人工测量所产生的大量人工成本以及减少大坝高空作业所带来的安全隐患，提出了一种基于视觉AI的连续翻升模板自动测量方法。以图像全站仪为主要感知设备，利用机器视觉算法代替人工观测方式，对大坝施工现场的连续翻升模板进行自动检测与测量，提高大坝施工放样效率降低测量员工作强度。该方法设计了同心圆加数字作为协作目标来代替棱镜；应用了一种基于交比不变性的圆心检测算法，实现了测量点的识别与定位；应用一种DP控制器来实现图像全站仪的精准照准。使用图像全站仪Leica TM50I在TB大坝浇筑现场开展了自动化测量实验。实验结果表明，测试距离在70~131 m内，该方法与传统人工测量之间的误差在5 mm以内。

为研究内齿位置对加齿型双向流道灌水器水力性能和抗堵塞性能的影响，同步优化提出水力性能和抗堵性能均优越的加齿型双向流道灌水器。采用计算流体力学软件Fluent对5种不同加齿型双向流道（含改进后流道结构）的灌水器进行数值模拟计算，分析了不同加齿型双向流道流态指数、水流流速、流道内湍动能、湍动能耗散率分布规律及物理颗粒运动轨迹等。结果表明：内齿位于支流道入口上时，灌水器流态指数最小，同时湍动能耗散率2 000～4 000 m²/s²区域面积大于后3种方案；通过对比分析4种方案的漩涡区湍动能最小值、沙粒运移路程、沙粒滞留时间，得到方案1内齿位于支流道入口上时，加齿型双向流道抗堵塞性能最优；对方案1内齿结构进行流线型优化改进，进一步提高了加齿型双向流道的水力性能和抗堵塞性能。

南水北调中线工程以明渠输水为主要的输水形式，沿线距离长、跨度大，渠道首尾气候差异较大。严寒低温会使得渠道内出现冰凌现象，给渠道的运行调度带来极大的挑战。而西黑山节制闸附近的雄安调蓄库的底层温水向渠道充水以提升渠道水温，给渠道冰情调控带来了新的思路。通过建立考虑旁侧温水入流的一维渠道冰水力学仿真模型，对温水入渠后渠道内的水温和冰情变化情况进行仿真研究。以京石段干渠为原型构建渠道模型，通过设置不同入流比例、入流温度、混合水量、入流时间工况，探索不同温水入流条件下渠道内的水温和冰盖厚度的沿程变化规律。结果表明：①采用离线水库充蓄缓解渠道冰情的思路基本可行，但调蓄库的来流对总干渠水温的影响主要在下游20 km渠道内，越靠近下游的渠池受到的影响越小，且水温升高的滞后时间越长。②水库来流占比越高，对渠池的水温影响越显著。③水库来流温度越高，下游渠池水温的提升效果越明显，且冰盖持续时间明显缩短，但未能明显减小结冰范围。④混合流量越大，水温降低的速度越慢，出现冰盖的断面的越靠近下游。⑤实际调度时应结合气象预报，在冬季降温之前开始向渠道掺入温水，并持续整个低温期，以达到最好的冰情缓解效果。研究结果可为后续输水除冰方案的确定提供数据支持，为工程的可行性作合理参考，亦可对其他类似温度掺混问题计算模拟提供参照。

为更好揭示胶凝砂砾石材料的动态损伤特性，采用破碎耗散能定义了材料在动循环加载下的损伤变量，从能量角度探究材料的损伤演化特性。研究结果表明，随着应变增大，总能和耗散能增大，弹性能先增大再减小；随着围压和水泥含量的增加，材料的储能极限和最大耗散能呈非线性增加，屈服点耗散能占比逐渐增大，峰值点则不断减小，表明围压提高了材料抵抗侧向变形的能力与能量积聚的效率。胶凝砂砾石材料损伤变量表现出4阶段特征，损伤变量在裂纹扩展阶段增幅达到最大，在强度失效时平缓上升并趋近于1。

溯源冲刷是常发生于水库或者沉沙池中的一种高速冲刷现象，在短时间内可以清除大量前期淤积物。然而，能够准确预测实际场景下溯源冲刷过程的数学模型却比较少见。因此，基于高速冲刷条件下悬浮通量理论建立了水沙耦合的溯源冲刷模型。通过分析高速冲刷条件下的悬浮通量理论建立关于冲刷速率的非线性方程，提出非线性方程的数值解法进而求得控制方程中的垂向泥沙净通量。溯源冲刷模型采用一维有限体积法离散，采用HLLC近似黎曼算子求解数值通量。利用溯源冲刷模型模拟了1982年阳武河灌区沉沙池非汛期溯源冲刷过程，使用实测水位资料和累计冲沙量资料对模型进行了验证，其中计算水面高程的NSE分别为0.621，0.936，0.973和0.949，模型计算累计冲沙量与实测值的相对误差为1.8%，计算结果表明本文所建立的溯源冲刷模型能够准确的模拟溯源冲刷过程。利用模型研究了进口非恒定流量过程对于冲刷量的影响，结果表明在溯源冲刷过程总水量一定的条件下，通过提高峰值流量并延后峰值流量出现的时间可以获得更好的冲刷效果。

针对某宽浅式溢洪道差动式鼻坎在泄洪时出现的侧壁破坏问题，采用原型观测与数值模拟相结合的研究方法对该差动式鼻坎进行研究。初步试验结果显示：差动式鼻坎侧壁处负压和高流速联合作用是造成其空蚀破坏的主要原因。拟采用在差动坎末端增设合适宽度的鱼尾坎来提高差动坎抗空蚀性能，通过正交试验对不同型式鱼尾型挑坎研究发现：随鱼尾坎宽度的增加，各测点压力和空化数均有明显增加，坎间底板压强随差动坎高度的增加而增加；挑流水舌水面线最高点在高、中、低坎中存在明显差异，较原设计体型分别增加2.59、0.89和-1.41 m；各差动坎体型消能率均在40%以上。中坎+1.0 m鱼尾坎体型在抗空蚀性能和挑流水舌的水力特性均能满足工程实际需求，该体型可作为推荐修复体型。该研究成果可为同类差动式鼻坎优化设计提供借鉴。

现阶段灌区的水短缺、水污染、生态退化问题已严重威胁区域粮食安全与社会稳定，科学解决灌区面临的水安全问题迫在眉睫。以河北平原某地下水灌区为研究案例，引入3E协同管控理念，构建了一个面向农户尺度的耗水目标（ET）、环境容量目标（Environmental Capacity，EC）、生态服务目标（Ecological Services，ES）相协同的水资源综合管理模型。模型主要基于系统动力学理论，集成了ET/EC/ES目标值分配与措施影响模拟评价模块，可将灌区尺度的ET/EC/ES目标管控责任精准落实到户，并实现对农户采取调整措施前后的3E目标达成效果的定量模拟与评估。所构建的水资源综合管理模型可有效将3E的区域目标下行分配至农户，明确每一个农户支撑区域3E目标协同管控的地下水取水限额及农田化肥用量限额。此外，模型能从用水量、耗水量、污染物排放量、农户收益等多个角度对农户拟采取的改进措施进行定量评估，可为农户选择管控行动提供技术指导。案例研究结果表明灌溉面积调整措施、灌溉方式调整措施、农艺措施或集成应用对灌区ET/EC/ES目标的协同管控具有重要促进作用。综上可得，本文提出的面向农户层面的地下水灌区ET/EC/ES目标协同管控模型为科学解决地下水灌区复杂交织的水资源与水环境综合管理问题提供了一个全新的解决思路和方案，可供我国其他类似地区参考借鉴。

渠道是灌溉工程的重要组成部分，渠道防渗工程技术发展对促进我国农业节水和农业生产发展，保障国家水安全和粮食安全具有重要意义。总结提出了新中国渠道防渗工程技术发展历程包括恢复起步、试验探索、稳步发展和快速提高4个阶段，详细阐述了渠道防渗工程技术发展现状，总结了渠道防渗工程技术发展中存在的问题，提出了渠道防渗工程技术的发展趋势，认为渠道防渗技术未来发展应与现代化灌区建设相适应，与水生态和水环境建设相协调，与新质生产力发展相融合，应积极开展新型防渗材料、冻胀破坏防治技术、机械化施工技术及生态环境影响等方面的研究与推广应用。

针对城市供水企业在日供水量预测方面的需求，提出并设计了一种基于自动控制双闭环调节原理和自适应机器学习的水量预测模型参数调整方法。该方法创新性地引入了日变化系数和15 min变化系数，在超出预设误差阈值时启动内外环控制流程调整输出偏差。通过对广东省某自来水公司实际供水数据的分析，采用双闭环自适应调参法建立的水量预测模型在预测日供水量变化时相较于传统预测方法预测精度提升了15%，模型预测结果稳定性也得到一定程度的提高。结果表明，该模型能有效提高供水量预测的准确性和稳定性，为城市供水调度和水资源节约提供了一个先进实用工具，在城镇智慧水务发展中具有重要的应用推广价值。