为实现参考作物蒸散量（reference crop evapotranspiration,ET0）的准确计算和预测，利用广义回归神经网络（Generalized Regression Neural Network, GRNN）进行非线性映射，为减少人为因素影响采用粒子群算法（Particle Swarm Optimization, PSO）自动寻找神经网络最优参数，建立了基于粒子群算法和广义回归神经网络的参考作物蒸散量预测模型（PSO-GRNN）。研究气象数据缺失情况下模型模拟效果，在缺失风速和日照时数情况下，模型仍能取得较好效果（模型均方根误差和自相关系数分别为0.437和91.865%）。将模型计算结果与Hargreaves、Priestly-Taylor、 Makkink 、Irmark-Allen等四种经验模型进行对比，得到模型的均方根误差和自相关系数为0.23和97.709%，优于四种经验模型。以P-M模型求得的参考作物蒸散量为标准值，对2011-2015年预测得到的参考作物蒸散量进行求和，得到PSO-GRNN模型计算得到历年ET0总和的相对误差为0.44%，优于四种经验模型（Hargreaves模型18.29、Priestly-Taylor模型2.89%、 Makkink模型3.27% 、Irmark-Allen模型18.49%）。该研究建立的PSO-GRNN模型预测精度高，稳定性好，人为影响少，能够较好的进行ET0模拟计算，为作物需水量智能决策提供参考。

通过田间试验，以玉米开花期为例，分析了膜下滴灌条件下株高、单株叶面积、根系直径、根系重量等生长指标及土水势、叶水势、根水势与灌水量之间的关系。计算了玉米开花期不同界面的水分传输阻力，并分析了各阻力与灌水量之间的关系。结果表明，膜下滴灌条件下30m3/亩、 35m3/亩、40m3/亩的灌水定额对玉米的株高影响不大，但单株叶面积随着灌水定额的增大而增大；玉米根系在0-40cm土层所占的重量百分比分别为83.74%、 92.94%、93.55%。玉米根水势为叶水势的5～6倍，相比膜孔灌，滴灌条件下叶—气水势差略有所减小，土根、根叶水势差均有所增大。玉米土根接触阻力、根系吸收阻力分别占土根总阻力的46.12%?57.15%、42.45%?53.37%。在各界面阻力中，叶气界面阻力占总阻力的98%左右，植物内部阻力占总阻力的1.11%?1.52%，土根接触阻力占总阻力的0.43%?0.46%，土壤阻力所占总阻力比重较小。

自动化精准灌溉系统在现代化农业生产中得到了越来越广泛的应用。灌溉阀作为灌溉系统的主要控制设 备，对整个系统的准确、可靠运行起到了关键作用。通过对目前灌区灌溉系统中灌溉阀存在问题的分析与研究，提出了 优化设计方案，并进行了实验验证。结果表明，改进后的灌溉阀具有工作稳定、智能反馈、低压开启等特点，显著提高了 灌溉系统的运行可靠性及灌区自动化灌溉技术水平。

基于 B/ S 模式，设计了具有信息管理和空间展示功能的软件系统，通过 WEB 软件开发技术，实现灌区工程 信息的浏览查询、统计分析、报表生成、导入导出、空间展示等功能。按照数据库设计规范，标准化数据格式，细化渠道编 码，设计工情管理数据库系统。系统采用模块化设计思想，降低了开发难度，采用简洁的界面框架，降低了管理者使用要 求，同时以图表形式实现数据多样化展示，较好地满足灌区管理者的工情信息管理需求，提高管理水平。

随着黄河水资源逐年紧缺，河套灌区迫切需要提高区内的水资源利用效率。井渠结合采用抽取地下水和引 黄水共同灌溉，在不减少灌溉用水的情况下减少了引黄水量，是一种切实有效的节水措施。应用 VisualMODFLOW 建立 了河套灌区的地下水模型，通过对模型的率定与验证，较好地反映了河套灌区实际水文地质条件，可用来预测该地区地 下水运动及水资源状况，分析该地区采取井渠结合节水措施后对地下水的影响。模型预测结果表明: 河套灌区实施井渠 结合节水措施后，可减少黄河引水约 4．09 亿 m3 ，井渠结合区内生育期平均地下水埋深由 2．17 m 增至 2．68 m，秋浇期由 1．91 m 增至 2．82 m，冻融期由 2．28 m 增至 2．50 m。

土壤电导率是影响土壤养分有效性和化学反应的重要因素，研究土壤电导率空间分布特征对探索该区土壤 盐渍化程度和肥力质量特征等具有重要意义。运用地统计学方法对引黄灌区枸杞地土壤电导率空间分布特征进行研 究。结果表明，土壤表层电导率属中等空间相关性，20 ～ 40 和 40 ～ 60 cm 深度电导率为强烈空间相关性，其空间分布差异 主要源于坡度、植株密度以及土壤管理模式等因素的影响。普通 Kriging、与 pH 值协同 Kriging 法的估值范围均小于实测 数据，均值略高于实测数据。序贯高斯条件模拟的土壤表层电导率范围、均值以及变程均与实测值相近，而 20 ～ 40 和 40 ～ 60 cm 深度下土壤电导率模拟结果与实测值存在一定差异，其范围和均值低于实测数据，变程大于实测数据，其误差 来源于序贯高斯模拟过程中独特的 Kriging 算法及高斯特性。

为了探究旱涝急转对水稻产量的影响，以“Ⅱ优 898”为试材，采用正交试验研究了水稻分蘖期、拔节孕穗期和抽穗扬花期遭遇旱涝急转后的产量及性状规律和跨分蘖－拔节期旱涝急转与单一水分胁迫对作物产量影响的比较。结果表明: ①单穴穗数主要受分蘖期旱涝急转影响，平均减少 1．4 穗; 每穗粒数受到拔节期旱涝急转影响最大，平均降幅达 34．2%; 千粒重和成熟粒率主要受控于拔节孕穗和抽穗期的旱涝急转; 3 个生育期遭遇胁迫产量降幅均达到 30%，减产顺序为拔节孕穗期＞分蘖期＞抽穗扬花期。②不同生育期遭遇旱涝急转时，产量及其性状主要受控因素和胁迫类型呈现更替变化规律。③旱涝急转条件下水稻产量及性状多高于某单一水分胁迫，验证了旱、涝补偿效应的存在。

鄱阳湖赣江下游尾闾赣西联圩防洪保护区水系繁多，水文条件复杂，汛期频繁受到洪水侵袭，因此极有必要对该地区开展洪水风险分析。建立了能够模拟溃堤洪水水流演进的一、二维耦合水动力模型，并应用于赣西联圩防洪保 护区。采用糙率分区、网格加密等技术进行优化，提高了模型计算精度，计算区域采用非结构化三角形网格进行剖分，设定溃口发生瞬时溃堤，溃口流量满足水量平衡原理，演进结果合理可靠。对演进计算结果进行洪水风险分析，结果表明:在赣江 20 年一遇鄱阳湖 2010 年实测水位过程中，保护区内洪水淹没范围大小和影响人口数量与溃口位置有关，淹没分布基本遵从地形高低原则，永建洲、李家垾溃口洪水淹没面积分别为 8．46、36．57 km2 ，淹没水深基本都大于 3 m。

洪涝灾害是我国自然灾害中影响最严重的灾害之一，近年来由于全球气候变暖，气候变化导致洪涝灾害事件频发，我国遭受的损失越来越大。本文运用函数与指标结合的方法，构造洪涝灾害风险性评价函数，对珠江流域及流域内的广东省、广西壮族自治区和云南省 2001－2014 年洪涝灾害风险性进行了评价。结果表明: 在 14 a 间珠江流域风险性较高，为中高度风险，总体呈上升趋势，形势严峻; 广东省风险性略低于珠江流域，处于中度偏上风险; 广西壮族自治区风险性偏低，仅 3 个年份为低度风险及以下，其余年份均为中度风险，但目前风险性有增加趋势，需注意防范风险; 云南省风险性最低，14 a 均处于低度风险内。研究结果表明珠江流域风险性较高，需要从降低流域危害度方面治理; 广东省风险性波动较大，主要受水资源开发利用率以及暴露度的影响，应从这两方面降低风险性; 广西和云南省整体风险性偏低，但近期有增大趋势，需要注意防范气候变化的影响，降低耕地暴露度和经济暴露度。

河湖水系是水资源的载体，其演变将对自然生态环境和区域经济社会发展带来影响，研究河湖水系演变特征可为流域水资源的科学管理及河湖水系的均衡管控提供依据。本文以襄阳市为研究区，采用GIS和RS方法，基于河湖水系空间格局内涵，构建了包含水系数量、水系结构和水系连通三个方面的河湖水系空间格局演变评价指标体系，分析了全市建国以来河湖水系空间格局的变化特征。结果表明：自1950年以来，河湖水系无论在数量、结构还是连通方面都发生了一定变化，河网密度及河网发育系数呈增加的趋势，水面率及主干河流面积长度在1996年最大，节点连接率及水系连通度均呈减小的趋势；人类活动是近年来河湖水系空间格局变化的主导因素，且其变化与不同时期经济社会发展需求密不可分，人类活动程度越强，水系结构越趋于简单，连通性越趋于下降。

根据小浪底、花园口、黑石关 3 个水文站近 50 a 实测径流量与输沙量数据资料，运用交叉小波分析方法，结合交叉小波能量谱、小波凝聚谱和小波功率谱探讨了尹洛河水沙入汇对黄河干流下游水沙的影响。结果表明: ①黑石关与小浪底径流量在 1978－1992 年间均具有 4 ～ 9 a 的周期尺度; 黑石关站输沙量和小浪底站输沙量相关性不显著; ②黑石关径流量对花园口径流量有持续稳定的影响，主要体现在 1965－1996 年的 0 ～ 9 a 的周期尺度上; 黑石关输沙量对花园口输沙量有一定影响，主要表现在 1958－1970 年的 4 ～ 10 a 和 1956－1962 年的 0 ～ 6 a 的周期尺度上，但影响程度不大。总体而言，伊洛河水沙入汇对黄河下游径流过程影响显著，输沙过程影响不大。

基于 HEC-HMS 分布式水文模型构建了降雨-径流模型来推求西江流域水库群的区间入流，由于无法得到水库区间入流，故利用研究区 7 个水文站 2006－2008 年的实测资料对模型进行了参数的率定与验证，并通过参数移植模拟了全流域水库的区间入流。研究得出: 模型在西江流域具有较强的适用性，可以用于该流域水库群的区间入流预报，为水库的安全运行和优化调度提供技术支持。

本文对向量空间模型进行了改进，并将改进后的模型应用到水库群多目标调度决策问题中。首先计算待选方案指标有向线段与理想方案指标有向线段之间的映射距离，然后建立多目标调度方案最优向量空间决策模型，最后通过实例验证了本文所提方法的有效性与可行性。本文所提方法思路清晰、计算简单，同时具有一定的普适性与可移植性，尤其在计算结果的显著性及可扩展性方面有显著优势。

将抗差理论引入到自回归模型（AR）的参数估计中，在实时洪水预报的误差修正中，可以利用抗差理论估计AR模型的参数，抵御异常观测值对参数估计的影响，以保证实时洪水的预报精度。选取闽江水吉流域的5场实测洪水资料，通过递推最小二乘法和抗差递推最小二乘法来率定AR模型参数，结果表明：当观测资料无异常值时，递推最小二乘法和抗差递推最小二乘的结果相近，都比较满意；当观测资料中有异常值时，递推最小二乘的结果明显不合理，抗差递推最小二乘法能获得最优估值。

基于传统的生态学生态资产单位面积价值理论，应用改进的陆地生态系统关键参数遥感反演和价值化体系，构建流域生态资产定量遥感反演模型，综合评估长荡湖流域 2000－2015 年生态资产时空变化格局，客观评价生态资产变化趋势，以期为流域生态资源可持续利用提供科学依据。同时，开展生态资产评估也是落实习近平总书记提出的“绿水青山就是金山银山”的具体实践。

针对目前农村饮用水水源地水质监测存在实时性差、监测区域小、多点同步连续感知手段缺失等问题，对水源地水质在线监测传感器节点和GPRS网关节点进行了设计。传感器节点负责对监测区域水质参数进行采集，通过无线传感器网络将数据发送至网关节点，并由网关节点通过GPRS模块远程传输数据至监测中心。传感器节点与网关节点在系统休眠时的电流消耗平均为0.026mA，传感器节点在数据采集、数据发送以及数据接收时的电流消耗分别为32.82 mA、27.35 mA与23.45mA，网关节点在数据发送、数据接收以及数据上传时的电流消耗分别为34.47 mA、30.12 mA和57.43 mA；节点pH远程采集误差范围为0.63%~1.67%，溶解氧远程采集误差范围为1.10%~2.20%，温度远程采集误差范围为2.23%~2.27%；在43d的组网测试中，网络平均丢包率为2.08%。测试结果表明，所设计的节点与网关可实现数据采集以及远程、稳定传输，满足农村饮用水水源地水质在线监测需求。

选取位于黄土高原沟壑区天然荒草地董庄沟和植被恢复的杨家沟对比小流域，利用探地雷达探测、染色和注水入渗试验以及雨后土壤含水量观测，分析了黄土高原区入渗水影响深度及其与覆被、土壤和地形之间关系。结果表明，黄土层 10 ～ 20 cm 内节理、裂隙、大孔隙等垂向异质性强，且呈现沟谷向梁峁坡增大趋势; 为地下水补给提供了有利途径; 短时段降水入渗影响小于 1 m，且随着深度增加、土壤密度增大、饱和入渗系数降低，减少了入渗水向深部运动量; 林地覆盖地方大孔隙发育，增大饱和入渗系数和入渗水影响范围大; 浅表 20 cm 土壤水分随坡地成反比、与地形指数成正比，说明沟谷洼地土壤水分高，缺水量小，是主要产流区，为揭示黄土高原区不同下垫面条件下水循环规律和降雨－径流形成机制提供基础。

利用 Tennant 法、最枯月平均流量多年平均值法、90%保证率最枯月平均流量法和年型划分方法 4 种生态基流估算方法对天山北坡呼图壁河的生态基流进行估算。结果表明: ①Tennant 法获得的生态基流量为一般用水期 ( 10 月－翌年 3 月) 的最小生态需水量为 0．055 亿 m3，鱼类产卵育幼期( 4－9 月) 的最小生态需水量为 1．253 亿 m3; 利用最枯月平均流量多年平均值法估算值为 0．052 亿 m3; 利用 90%保证率最枯月平均流量法估算基流量为 0．072 8 亿 m3; 利用年型划分法估算生态基流量为 0．166 亿 m3。②对比 4 种方法可得利用最枯月平均流量多年平均值法估测值数值与实测值较接近，改进的 Tennant 法估测值不仅与实测接近，而且对年内用水可以进行更细致的划分，所以更适合用于反映呼图壁生态基流量。

在全球气候变暖背景下，开展水文水质对气候变化的响应研究，减少气候变化对农业面源污染及水环境的不利影响，从而为流域水分管理及农业面源污染防控提供依据。本文以江西省赣抚平原灌区芳溪湖小流域为研究对象，基于构建的灌区水量转化及农业面源污染分布式模拟模型（SWAT模型），对气温升高和降雨增加等气候因子变化下的芳溪湖流域径流及农业面源污染负荷进行模拟，分析气候变化对芳溪湖入湖径流及氮磷排放负荷的影响，结果表明：温度升高，芳溪湖流域径流量减少，稻田氮磷排放减少，但流域出口氮磷排放有增加趋势；降水量增加，芳溪湖流域出口径流量及氮磷排放负荷均呈明显增加趋势；到2050年，芳溪湖流域稻田排水量将增加8.01%，总氮排放将增加8.56%，总磷排放将增加7.30%；流域出口径流量将增加8.14%，总氮排放将增加10.08%，总磷排放将增加9.98%，因农业生产造成的面源污染问题将越来越突出。

武汉市湖泊众多，充分发挥湖泊调蓄调洪潜力是预防内涝的有效措施。2016 年 7 月初，武汉南湖及汤逊湖片区渍水严重，这既是极端天气及自然条件直接造成灾害，也是城市建设间接带来的后果。结合实际降雨、排水资料对南湖水位变化及东沙湖水系调蓄能力进行估算，验证了东湖的调蓄潜力，从而提出挖掘湖泊调蓄能力的建议: 一方面应重视湖泊水系的生态保护，加强对河道、湖泊水体清淤疏浚; 另一方面，应将城区湖泊群作为一个巨大的“海绵”体，通过多湖连通及优化调度，充分发挥湖泊调蓄功能。

森林生态服务价值评估本质上是对外溢于传统市场之外的成本和效益的测度。生态服务价值的合理测算是确定生态补偿标准限值的前提。生态系统及其服务功能的特征尺度决定了生态补偿问题的空间尺度。以流域水生态 服务价值种类及计算方法为依据，在综合比较多种计算方法适用范围和计算成果可靠性的基础上，结合研究区景观特性，给出流域森林系统生态价值评估方法。以飞云江流域珊溪水库库区为例，计算供给、调节、文化和支持服务 4 种服务功能的生态价值，综合确定库区森林生态服务价值为 70．62 亿元/a。珊溪库区森林生态服务价值构成中的涵养水源、净化环境、减少土壤废弃功能价值的发挥均需库区上游民众的成本投入，为实现流域整体公平、协调、可持续发展，流域下游生态服务价值受益方应向上游补偿 14．98 亿元/a，约为生态服务价值的 21%。

潜在蒸散发是衡量气候变化下区域水热资源演变的重要参数。利用艾比湖流域 10 个气象站 1961－2012 年逐日气温、降水、日照时数、风速、相对湿度等资料，计算了该流域近 52 a 潜在蒸散量( ET0 ) ，并分析了其时空变化特征。结果表明: ①艾比湖流域年、春季、夏季和秋季的 ET0 都呈增加趋势，冬季 ET0 呈减少趋势。年 ET0 增势为 0．93 mm/a，在1987 年发生增加突变并存在 15 a 左右的变化周期。②艾比湖流域春季、夏季、秋季和年 ET0 空间分布总体都表现为北部大于南部，而冬季 ET0 在空间上自西向东逐渐减少。变化趋势上，艾比湖流域年、春季、夏季和秋季的ET0 表现为中部增势强于南部和北部; 冬季中部减势强于流域南部和北部。③ 年代变化上，20 世纪 60－80 年代 ET0 空间上都呈减少趋势，20 世纪 80 年代－21 世纪初呈增加趋势。其中 80 年代 ET0 最小，2001－2012 年 ET0 最大。④气候因子与 ET0 的变化密切相关，但在突变前后存在差异; 其中气温对 ET0 的影响最大。该研究可为气候变化下干旱半干旱区水热演变的研究以及流域尺度的生态环境保护和管理提供借鉴。

针对现有小型电励磁水轮同步发电机效率低，而永磁水轮发电机并网困难等问题，提出一种适用于小型水电站的混合励磁水轮发电机。阐述了该混合励磁水轮发电机的基本结构和工作原理，以一台300kW电励磁水轮发电机为基准，采用磁路法计算了混合励磁水轮发电机各部分磁路的磁密，以及主要材料的用量等结果。通过与电励磁水轮发电机进行比较，分析了混合励磁水轮发电机产生的经济效益和环境效益。该混合励磁水轮发电机具有较高的运行效率和较宽的气隙磁场调节能力，完全可以满足并网要求，同时也带来可观的经济和环境效益。

随着人们对传统治水的反思及河道生态环境修复工作开展，河道治理中的生态治理技术逐渐得到发展。结合深圳市葵涌河生态修复工程，基于室内物理模型试验及现场中试试验，本文就一种典型的复合生物砖护岸结构的抗冲刷能力及生态景观效果进行了总结。利用有压管道产生高速水流，本文建立了护岸结构冲刷物理模型试验，对复合生物砖护岸结构单元的原体冲刷表明，浸泡12小时冲刷12小时后，生物砖结构不会被完全破坏，形成不超过5.5cm冲刷坑，抗冲性能良好。复合生物砖护岸结构在深圳市葵涌河现场试验表明营养土可以增加狗牙根草的成活率，提高植被根系密度。狗牙根草在生长3个月后可以覆盖复合生物砖护岸结构的水泥砖部分并形成良好的景观视觉效果。

低水头闸坝工程泄洪时普遍存在消能不充分、出池水流强烈冲刷下游河床等问题，直接威胁到泄水建筑物乃至整个水利枢纽的安全。在相同水力条件下通过 10 组不同试验材料的局部冲刷试验，研究局部冲刷的机理，分析冲刷部位的流速、流态情况，总结试验材料的不均匀系数和孔隙率对冲刷结果的影响。在此基础上，类比于伊兹巴什公式，运用曲线拟合的方法，得到新的冲粒料起动流速经验公式，为以后的局部冲刷试验选择试验材料提供了一定的依据。

针对刘家沟水电站溢洪道消能效果不理想以及下游岸坡冲刷严重问题进行水工模型试验，在原方案基础上开展了一系列改善溢洪道消能防冲效果的优化试验。经过多方案比选验证，在满足溢洪道泄流能力的条件下，采用岸坡分散水流结合公路平台挑流的方案消能效果更为理想，下游河床河势稳定，且造价合理，较好地解决了本工程所在下游河床较为狭窄且右岸岸坡存在大型崩滑体的技术难题。

本文以香丽金沙江桥丽江岸边坡静动力稳定问题为研究对象，基于Phase2D软件，利用有限元强度折减，设计了无水、拟建水库运行低水位、水库正常蓄水位等3类工况，分别计算了上述每类工况0.00g、0.10g、0.15g、0.20g、0.25g、0.30g、0.35g、0.40g、0.45g、0.50g等10个拟静力法地震工况稳定性。经对比得到的安全系数和监测位移变化规律，所得主要结论如下：（1）香丽高速公路金沙江大桥丽江岸边坡的破坏模式为：后缘为陡倾结构面控制，剪入破坏发生在桥基和重力式锚碇位置区域；沿缓倾结构面滑移，前缘沿缓倾结构面剪出。（2）香丽高速公路金沙江大桥丽江岸边坡无水、拟建水库运行低水位和正常蓄水位工况下基于安全系数确定的临界水平地震加速度0.30g；基于变形确定的临界值为0.20g。（3）根据地震安全性评价，工程区地震动峰值加速度0.15-0.30g，因此在容易发生破坏的位置要增补部分工程加固措施，以满足工程稳定性要求。（4）边坡静动力稳定性评价，需要同时考虑强度和变形控制标准，该边坡安全监控的预警值可参考无水工况下14mm、低水位下9mm、正常蓄水位下5mm。

表孔溢流作为一种重要的泄水形式，两侧边墩绕流作用明显，存在翻墙溅水现象。为优化边表孔水面线及流态，建立了三维数学模型对溢流表孔泄流过程进行了精细模拟，计算结果与物理模型试验结果吻合较好。研究结果表明，边墩加厚能有效改善边表孔水面线和流态，加厚量值需根据具体工程试验确定；边墩加厚优化方案对边表孔泄流能力影响甚微。研究成果可为类似工程表孔的设计提供技术支持。

影响土石坝运行安全两大主控因素是变形与渗流，其中不均匀沉降是影响土石坝变形安全的主要体现。坝体变形不协调，将影响大坝安全运行，而坝体变形监控与模拟分析技术研究是保障土石坝安全运行的关键技术问题。现阶段土石坝变形监控与模拟分析技术普遍采用单点时序预测模型，难以反映大坝的整体变形状态，而基于单点序列的平面模型在理论和方法上研究较少。本文基于克里金插值方法建立了土石坝变形平面模型，通过某砾石土心墙堆石坝监测资料模拟分析表明，该变形监测平面模型建模方便，精度较高，具有良好的工程应用价值。

拟建涛源金沙江大桥位于鲁地拉水电站水库库区内，库水的存在必然影响桥基岸坡安全的稳定。以大桥宾川岸桥基岸坡为对象，在基于现场试验、工程类比和反分析确定边坡岩土体参数的基础上，开展了岸坡再造的塌陷宽度预测及库岸再造后边坡的稳定性分析。研究结果表明：(1)库岸再造宽度为40m，小于桥梁主塔距库岸边缘距离（150m）。因此，主塔远在库岸再造影响范围之外；(2) 库岸再造后的边坡，在自然、地震、水位分别骤降5m和10m下，其稳定性都达到工程稳定性要求。因此，库岸再造后的坡形就是稳定坡形。研究成果对大桥建设提供指导性建议和意见。

从辽宁省农村水利工程运行管理现状入手，分析农村水利工程运行管理存在的问题及原因，以国家水利部和省委省政府的方针政策为指引，结合本地实际，按照夯实基层水利服务体系、完善资产管理体系、健全工程管护体系为主线，建立互为条件、相互促进的“三位一体”的运行管理模式。

大体积混凝土温控防裂一直是水利水电工程建设中所要研究和解决的关键技术问题,目前确定性仿真分析在大体积混凝土温控防裂研究中得到广泛应用并取得了很好的效果，但考虑各主要影响因素不确定性的大体积混凝土随机温度场、应力场研究成果较少，本文考虑弹性模量、导热系数、放热系数、水化温升和环境温度的随机性，基于正交数值试验，提出了随机温度场、应力场的简化计算方法，经实际工程计算表明，该方法计算效率高，能够准确反映混凝土温度场、应力场的随机特性及其主要影响因素，对类似工程的温控防裂具有一定的参考价值。

堰流和孔流是闸门过流的两种工作方式，相应地，堰上水头和闸门开度就构成了灌区水量控制的关键技术要素。根据水力学原理，渠系水量控制中的配水设备闸宜采用能够形成孔流的配水闸方式，而为了更好地稳定渠道水位，宜采用节制闸宜采用能够形成堰流方式的控水设备，但实际应用中缺少能够调节堰顶高度的控水设备堰或节制闸。根据实际需求，本研究开发了底升式测控一体化闸门底升式测控一体化控水设备和活页式测控一体化闸门活页式测控一体化控水设备，这两种闸门均集测控于一体，采用顶面溢流方式，具备为下游配水提供稳定供水条件的功能。

为使泵站系统安全可靠运行的同时降低工程投资，采用多目标粒子群算法对停泵水锤防护进行优化计算，以单向调压塔的直径、初始液位、泵出口阀门的关闭规律为设计变量，目标是控制单向调压塔的体积以及系统的最大压力和最小压力，结合工程要求及规范确定了设计变量的范围和约束，通过迭代计算确定了最优的单向调压塔设计尺寸和阀门关闭规律。结果表明: 优化后调压塔有效体积减小 44．1%，最大水锤压力相比事故停泵减小 168．5 m，该算法能够有效地应用于水锤防护的多目标优化问题中，得到了可靠且经济的防护方案。

针对已运行的调蓄工程中大流量、长距离有压泵站输水管道在瞬变过程中阀门两段关闭的响应特性进行数值实验。选定管路中特征断面的最大、最小压力值，水泵流量倒流最大值和转速倒转最大值及持续时间作为观测指标，分别考虑阀门两段关闭时间和快关阀门角度变化，研究了观测指标的变化规律，得出最大负压主要由快关时间决定，而最大压力上升由慢关时间确定，并根据控制参数的特性可确定两阶段关阀控制“可行域”。研究结论可为泵站输水工程确定瞬变最优阀门控制规律提供指导。

针对飞逸特性的研究对泵机组安全运行十分重要。结合轴流泵装置飞逸状态的特点，采用CFD计算软件FLUENT，利用基于有限体积法的动网格技术对大套一站轴流泵机组的飞逸状态进行了三维瞬态流动的数值模拟。获得了轴流泵机组飞逸状态下的内特性状态及外特性参数，同时在不同扬程下对机组进行飞逸数值计算，发现飞逸转速随扬程的升高而逐渐增大，叶片轴向力及进出水边的撞击与脱流亦随扬程升高而增加。飞逸转速数值模拟与模型试验结果对比显示：飞逸转速随扬程的变化规律与模型实验结果吻合较好，误差在5%以内，本次数值模拟具有较好的准确性。动网格技术能够较好地应用于轴流泵机组飞逸状态下内部流场的动态变化的数值模拟，其结果可为飞逸状态的研究提供了理论参考。

南水北调江都三站工程改造中，在水泵装置选型、进水流道改造、站下引河整流、水导轴承润滑方式等方面开展广泛研究，结合工程观测、运行分析及流量测试数据表明：1、在水泵选型研究中综合运行工况、水文数据等条件，方案合理，改造后的轴流泵机组效率由改造前的59 %提升到75 %。2、采用在原流道结构基础上对DN值优化及进水流道中隔墩在出口处缩短2m的研究方案使机组汽蚀振动减小，效果明显。3、在泵站T型进水前池增加Y型导流墩及底坎，整流效果好，泵站边缘机组运行稳定。4、针对含沙量较大的水质，塑料水导轴承采用清水润滑可提高轴承使用寿命。运行结果认证了工程改造过程中采用的技术装备和技术措施的可靠性和可行性，为大型泵站的技术改造提供了可以借鉴的范例。

水电站中长期优化调度对于提高水资源利用效率具有重要作用，但采用定出力系数造成优化模型的计算结果不够精细。针对这一问题，通过出力系数的影响因素分析，选取水库水位和发电流量( 或出力) 为主要影响因子，再应用厂内负荷优化分配模型推求出力～水库水位～综合出力系数关系，并应用于水电站中长期发电优化调度数学模型。经棉花滩水电站长系列计算表明: 该方法与定出力系数法的多年平均发电量相差 4．34%; 出力系数变化规律更符合生产实际。因此，该方法对于开展水电站中长期精细化管理具有较好的参考作用。

水电站短期优化调度对于水资源高效利用具有重要的作用，负荷过程变化频繁是制约优化调度成果实用性和增加水电站群系统优化求解难度的关键。以天生桥一级水电站为研究对象，基于峰荷、腰荷及基荷等三个特征负荷的水电站日典型负荷过程，引入基荷系数和调峰系数两个特征参数，推导了特征负荷与特征参数之间的数学关系，提出了水电站短期优化计划的快速制作方法。该方法实现了优化数学模型的高效降维，增强了优化成果的适用性和可操作性。实例应用表明该方法既可得到最优解、也可得到经济运行的负荷图范围。

农村水电站安全隐患识别是消除安全隐患、防止事故发生、改善劳动条件的必要环节。为提高安全隐患识别效率，依据拓扑心理学分析安全隐患的物理限制、物理属性与语意约束，进行多水平信息深加工分析，以农村水电站作业人员为被试人员进行眼动实验研究，提取安全隐患识别的眼动特征。结果发现：①安全隐患识别时，初次注视时间差异性较小；②部分作业人员进行安全隐患识别时，对安全隐患识别累计停留时间随着时间推移逐渐减少；③作业人员对各情景中安全隐患识别能力差异较大，常识性安全隐患较其它类型安全隐患容易识别。

在经过多年运行之后，映秀湾电站机组的性能严重下降，不利于机组的稳定、高效运行。本文首先利用现代水力设计手段对映秀湾水电站的旧转轮（A36）进行优化设计得到新转轮（A606c），而后利用计算流体动力学方法（CFD）对新旧转轮进行数值模拟，通过对比分析新旧转轮的各项指标。研究表明，优化设计后得到的新转轮在各项指标中都优于旧转轮，并且符合映秀湾电站的实际情况，说明此次对转轮的优化设计达到了改造要求的。

基于Cobb-Douglas生产函数模型，分析2001-2015年新疆水资源要素约束下的土地、劳动、资本要素投入对农牧民收入的影响状况。结果表明：农作物播种面积、劳动力、农业固定资产投资和农业用水量对农牧民收入均呈现显著正向作用；但随着水资源要素的引入，农作物播种面积、劳动力要素影响程度有所下降，农业固定资产投资影响程度有所提升；基于此，提出完善水利设施建设和提升新疆农牧民收入的具体对策建议。

通过比较分析几种价值定量研究方法，首次提出了运用价值特征价格法( Hedonic Price Method，HPM) 对水文化价值进行定量研究。以秦淮河风光带为例，选取 20 个特征变量对风光带两岸 310 套住宅进行调查统计，得出最佳的对数模型并分析出每一特征变量的偏弹性系数。研究结果表明: 运用 HPM 对秦淮河风光带水文化价值进行定量评估研究是可行的。模型分析中，自变量“到秦淮河风光带距离”与因变量成负相关，即离秦淮河风光带距离越近，住宅价格越高。且在其他变量保持一致的条件下，自变量“到秦淮河风光带距离”的单位变化，引起的因变量的变化为 25．5%，定量反映了秦淮河风光带水文化对房地产经济的贡献度。

水资源是人类赖以生存和发展不可缺少的物质资源。初始水权分配是水资源市场化分配的基本条件。农业初始水权分配事关“三农”发展和初始水权分配成败。本文提出县域农业初始水权分配的方法，并进行了验证。