农村黑臭水体的存在一直阻碍着农村经济发展以及农村居民生活质量的提升。通过实地调研与问卷调查相结合的方式，对河南省农村84个水体进行信息采集，参考了黑臭程度，水体面积，水体污染类型等指标。结果显示所调研水体内轻度黑臭53.57%、中度黑臭27.38%，重度黑臭19.05%，整体呈现轻至中度黑臭；分析5种污染类型地区占比和特点，发现了工业废水污染相较于其他4种污染类型与人口密度呈更高的正相关关系；水体面积与污染程度呈一定负相关关系。通过了解河南农村污染水体基础信息，推动河南省农村黑臭水体治理修复工作。

通过野外调查发现，在黄土高原地区水土流失严重，降雨后浅表层滑坡多发生在植被发育良好的区域。推测其与黄土的崩解性这一水敏性质有关。为了探究边坡土体的崩解性发生的机理和草类根系在崩解发生时的作用。设计了不同水动力条件下含根马兰黄土和无根马兰黄土的崩解试验。结果发现，水进入土体后在孔隙中产生扩张作用，裂隙产生并扩张并延伸，土体崩解，最终破坏。动水对土体的作用包括崩解和搬运，静水对土体的作用主要是崩解作用。得到以下结论：①动水条件下，马兰黄土的崩解作用更加剧烈。②无根马兰黄土的崩解是由孔隙结构决定的，根系沿孔隙和裂隙生长，提高了渗透性，在土体中形成优势流，减弱了土体的崩解作用。③在动、静水环境下，草类根系的固结缠绕降低了土体的崩解性。并且，含根率越高，对崩解的削弱越多。

针对农村坑塘“无人治、没钱治、无人管、散乱难治”等方面的难题，以乡村振兴战略为思想指导，结合河长制工作重点，根据农村坑塘高效治理工作对打造生态宜居环境、创建乡风文明、促进产业兴旺、实现农民富裕的重要性。在此基础上，以河南省睢县农村坑塘为例，以全面推行河湖长制促进乡村振兴为目标，把小微水体整治与乡村振兴等工作有机结合，进行水岸同治。按照远村塘、近村塘的分类，提出相应建设模式，并提出农村坑塘建设建议；另外，从“人治”和“法治”两个方面进行“人治巩固基础，法治加深层次”管护模式，为黄淮地区农村坑塘治理提供多种路径，助力乡村振兴。

黄水沟调水工程改变博斯腾湖水动力条件，引起湖区及下游水体矿化度改变。为探讨工程影响极其适宜的运行方式，采用MIKE21软件构建水动力水质二维数值模型并设计不同情景方案。模拟结果显示：工程运行可降低全湖矿化度并改善矿化度空间分布不均，当调水量为3 亿m³/a时效果最优，全湖年均矿化度可降低86 mg/L，缓解博斯腾湖咸化风险。工程运行导致矿化度从博斯腾湖转移至下游孔雀河，出水矿化度由912 mg/L增至940 mg/L，浓度变化对下游灌区作物影响有限。

通过砂柱试验模拟了填砾石滤料雨洪水地下水人工回灌过程，通过3组对比试验分析了砾石滤料的厚度和砾石的粒径对物理堵塞控制效果的影响。试验结果表明，砾石反滤层能够在很大程度上去除回灌水中的悬浮物，进而起到控制堵塞，提高补给效率的作用。砾石反滤层的厚度和粒径选择对堵塞的控制效果起到关键作用，反滤层厚度越大，对堵塞的控制效果越好。反滤层对回灌水悬浮物的去除作用是有限的，而且随着时间的延长，到达反滤层和砂样界面的悬浮物浓度变大，因此反滤层并不能完全避免堵塞的发生，必须定期对反滤层底部的淤泥层进行处理。

采用钢筋刚性材料和弹簧柔性材料模拟了不同类型的水生植被，通过概化水槽物理试验研究了水生植被类型、水生植被淹没度对水生植被对于河流流速垂线分布的影响规律。试验结果表明：不同淹没度条件下刚性植被和柔性植被对河流流速垂线分布影响规律相似性较高，流速垂线分布均展现出分层现象；但不同水生植被材质条件流速垂线分布的分层节点不同，这是由不同材质的水生植被与水流间力学作用机制不同导致的。

工程扰动严重破坏原有地形地貌和生态植被，加剧生态环境的恶化与生态系统的退化，为减少水土流失和浅层滑坡，加速植被恢复和生态修复，对工程扰动区植被群落恢复进行研究是比较有意义的课题。研究选择生态治理后处于自然恢复期的石葵河作为研究对象，对工程扰动区不同水位的植被恢复进行季节性监测和实地调查，统计河道边坡植被恢复种类及数量、植被群落类型及其结构特征。经调查统计，常水位以上植被种类为43种，常水位以下只有17种；常水位以上Pielou均匀度指数为0.774，而常水位以下Pielou均匀度指数仅为0.397；常水位以上基本形成乔灌草垂直分布的植被群落结构，常水位以下全部是草本植物。说明水位变化对工程扰动区植被恢复有很大影响，水位变化不仅对植被恢复种类和数量有影响，而且还影响植被的生活型和生长型。

为解决雨洪管理模型（SWMM）在率定过程中参数复杂、过程繁琐等问题。以西宁市某地块为例建立SWMM模型，利用Morris筛选法进行参数灵敏度分析，并根据灵敏度分析的结果进行人工率定；另外利用BP神经网络对模型进行率定，并结合参数灵敏度对其进行优化。对3种率定方案进行分析，结果表明：水文水力模块参数的相对灵敏度基本一致，其中灵敏度较大的参数为子汇水区面积（Area）、不透水率（Imperv）和不透水区洼地蓄积量（Destore-Imperv），并且不同降雨条件下模型参数的灵敏度存在差异。经过优化后的BP神经网络参数率定方法的模型模拟效果最好，纳什系数最大。结合灵敏度优化BP神经网络的人机联合率定方法一方面能提高BP神经网络率定的准确性，另一方面又能提高传统人工率定的效率。

针对格序理论评价中主观赋权的随机性，将博弈论思想与模糊层次分析法和熵值法进行组合优化，构建了基于博弈论的格序理论评价模型。以雄安新区起步区水资源配置方案优选为例，充分考虑了未来发展的不确定性，分别选取了常态情景和特殊情景下具有代表性的4个方案为研究对象，将博弈论组合赋权格序理论评价结果与模糊层次分析法-格序理论评价模型、熵值法-格序理论评价模型结果进行对比。结果表明：博弈论组合赋权格序理论评价模型的优选结果与其他方法相比，具有较好的一致性，评价结果科学合理，实用性成果显著，在多目标方案优选中具有一定应用价值。

以汾河兰村—二坝区间流域为研究对象，建立研究区SWAT分布式径流模拟模型，并利用SWAT-CUP程序SUFI-2算法进行模型敏感性分析及参数率定，进一步将率定好的模型应用于气候变化条件下的径流响应分析，为区域水资源管理决策提供理论依据与技术支持。径流模拟结果表明：模拟期的各项精度评价指标均达到乙级，SWAT模型在研究区径流模拟的适用性较好。气候变化条件下径流响应分析表明：径流变化与温度变化呈负相关，且随着温度变幅的增加，径流减小速率减缓，温度影响效应减弱；径流变化与降雨变化呈正相关，且随着降雨变幅的增加，径流量增加速率加大，降雨影响效应加强；相同的径流响应，气温与降雨的变化基本呈线性变化关系，即气温增加0.5 ℃的径流效应与降雨平均减少0.49%（变化幅度0.38%~0.67%）的径流效应等效。

用水效率综合评价是评估区域用水水平和节水成效的基础工作，对贯彻落实“节水优先”方针具有重要意义。为了科学评估区域用水效率水平、克服评价过程中的模糊性和随机性，构建了基于博弈论思想组合赋权的云模型，从综合、生活、工业和农业用水效率4个方面选取评价指标，以金华市为研究对象，对其2018年用水效率水平进行综合评价。结果表明：2018年金华市全市和下辖9个县（市、区）的用水效率均处于“效率较高”状态，与物元分析法的评价结果相一致，说明模型具有较好的适用性和可行性，评价结果可为金华市推进国家节水型社会创新试点工作和相关规划研究提供参考依据。

采用统计方法进行相似洪水的识别，挖掘流域历史洪水数据，可用于延长洪水预报预见期，从而为水库预泄调度工作提供指导。研究分析影响洪水形成的流域产流特性、气象成因和季节性因素等，经过指标聚类筛选出累积降雨量、洪水起涨时间、前期平均流量作为相似指标归类历史洪水，使用灰色关联度优选最相似洪水并进行洪量移用。以新丰江水库流域为对象，在212场洪水事件中选取100场洪水对所提方法进行验证，结果表明：除小量级和少数大量级的洪水，洪量预测误差整体偏小，有59场洪水的预报洪量误差小于30%，集中于“龙舟水”时期的第二类洪水，其整体误差在三类中最小。该方法有助于提前预判入库洪量，对华南地区多年调节水库的洪量预报调度有重要的借鉴意义。

以多年冻土为主要下垫面的寒区流域水资源对气候变化敏感，以长江源区为例，根据数字滤波法对直门达水文站1966-2015年月径流的基流分析结果，明确了长江源区径流及其不同成分的变化规律；进一步利用格兰杰因果检验和累积斜率法分别定性和定量地分析了降水和温度对径流组成的影响。结果表明：近50年来，长江源区总径流呈现增加趋势，2004年发生突变后年平均径流量增长36.49 亿m³，基流和地表径流各贡献了50%；近50年持续地增温是引起径流变化的格兰杰原因，更有助于对河道径流成分变化的预测分析；对比径流突变前后，增温不仅改变降水形式，影响了地表产流，同时也改变了下渗后土壤水的冻融过程，对基流和地表径流改变的贡献率分别为90%和76%、高于降水变化68%和57%的贡献率。气候变化背景下，持续的增温对降水产流和下渗过程的影响，是多年冻土区流域径流成分变化的主要原因。

基于宁夏水资源系统与社会适应能力系统分析，筛选评价指标，构建耦合协调度模型，对2010年-2017年宁夏水资源脆弱性和社会适应能力耦合关系进行分析。得到以下几个结论：①2010-2017年宁夏水资源脆弱性有降低的趋势；2017年社会适应能力综合评价值最大，2012年最小；②2010-2017年宁夏水资源脆弱性与社会适应能力协调度基本上处于优质耦合、良好耦合、中级耦合、初级耦合4个状态；③2010-2017年宁夏水资源脆弱性与社会适应能力耦合协调度处于优质耦合协调发展、良好耦合协调发展、中级耦合协调发展、初级耦合协调发展、勉强耦合协调发展、濒临失调衰退六种类型。

基于CMIP5的18个GCMs模型，通过LARS-WG降尺度模型获得降雨数据，计算了2041-2070年在RCP4.5和RCP8.5两个情景下的 11个极端降雨指数，并通过贝叶斯平均法获得两个情景下的集合值，分别与浙江省1971-2000年实测数据的极端指数计算结果进行对比分析，最后探讨了浙江省2041-2070年极端降水时空变化特征，结论如下：①浙江省的降雨量在2041-2070年间趋于集中化，整体向极端降雨量和降雨日数增加的方向发展。其中强降雨量R95pTOT和极强降雨量R99pTOT相对基准期的变化最具代表性，上升幅度最大；中雨日数R20 mm和大雨日数R30 mm上升幅度明显高于小雨日数R10 mm。②全省降雨在空间分布上趋于极端化，极端降雨由东部沿海向西部递减，东部沿海地区未来极端降雨强度和频率相对其他地区增加明显；③RCP4.5和RCP8.5排放情景下极端降雨指数相对基准期的变化相似，相较之下，RCP4.5排放情景下降雨强度和频率增加更为明显，说明该情景下发生极端降雨事件的概率更大。

利用云南29个气象站1960-2014年的日降水数据，计算集中指数（Concentration Index，CI）、降水集中指数（Precipitation Concentration Index，PCI）、降水集中度（Precipitation Concentration Degree，PCD）、降水集中期（Precipitation Concentration Period，PCP）、变差系数（Coefficient of Variation，CV）5个统计指标，分析了各指标之间的关系，并讨论了各指标的空间分布。结果表明：①CI介于0.62~0.71之间，平均为0.67，日降水高度集中。CI与年降水量、降水日数的相关系数分别为-0.50、-0.93，具有显著的负相关关系（α=0.05），年降水量和降水日数较少的地区，CI较大。CI与经度的相关系数为0.64，具有显著的正相关关系（α=0.05）。②PCI介于11.95~21.48之间，其中，3%的站点降水高度集中，52%的站点降水集中，45%的站点降水中度集中。PCD介于0.30~0.74之间，滇西北和滇东南地区的PCD较小。PCP的分析结果表明，云南降水主要集中在7、8月份。③CI和PCI、PCD分别关注降水的等级分布和集中程度，PCP则关注集中的时间段。PCI与PCD的空间分布情况基本上是一致的，且二者的相关系数为0.90，具有显著的正相关关系（α=0.05），故二者在一定程度上可以相互替换。采用CI、PCI和PCP 3种指标可以较好地描述降水的年内等级分布、集中程度和集中时段。④CV介于0.11~0.21之间，降水的年际变化随着纬度的减小、年降水量的增多呈减小的趋势，相关系数分别为0.39、-0.74；而年降水量随着海拔和纬度的升高呈下降的趋势，相关系数分别为-0.45、-0.53。

探讨变化环境下岩溶区年降水量、年平均气温的分布特征，并结合水文变异诊断系统和非一致性水文频率计算原理，深入探讨年降水量、年平均气温的变化趋势、成因，印证了变化环境对研究要素的影响是存在的；针对研究区域岩溶发育强度，讨论了其对年降水量、年平均气温之间的关联性。研究结果表明：①研究区域各站点年降水量呈减少趋势，年平均气温除个别站点呈上升趋势，年降水量与年平均气温呈负相关；②研究区域19个站点中年降水量序列发生变异的有9个站点，以弱变异为主；年平均气温序列全部发生变异，以中变异、强变异为主；③变异的发生是确定性成分的加入，这种影响可能来自于气候的、也可能是人类活动的；④年降水量、年平均气温在不同岩溶发育区域的变化具有一致性。

绿色屋顶是城市绿色基础设施的重要组成部分。绿色屋顶雨水截留能力是能够延缓产流时间、削减径流总量的关键，基质层土壤渗透特性则对降雨径流过程的削减具有重要的影响。针对绿色屋顶非降雨期间雨水截留能力变化规律以及降雨产（径）流特点，分别根据土壤水蒸发理论及饱和下渗理论，推导建立了用于描述绿色屋顶非降雨期间雨水截留能力变化过程的指数方程和降雨径流过程的单位线模型。结合绿色屋顶多场次降雨径流实际监测数据，分别对绿色屋顶不同场次降雨截留效果及径流过程进行了动态模拟。结果表明，不同场次降雨径流系数、径流过程计算值与实测值变化趋势均基本符合。

流域中修建的大量小型水库会改变洪水的自然特性，而小型水库资料往往缺失或信息不全，使得在洪水预报中难以考虑其调蓄作用，给洪水预报带来困难。利用遥感RS、地理信息系统GIS和支持向量回归机SVR算法，构建地形地貌参数-水库库容关系模型，推算水库资料缺失地区的小型水库库容信息；在定量概化小型水库对洪水拦蓄影响的基础上，建立了新安江－水库模型。以淮河上游北庙集流域为对象进行应用研究，结果表明：①小型水库总库容与地形地貌特征有较强的相关关系，建立的地形地貌参数-水库库容模型具有较高精度，可用于资料缺失的小型水库的库容推算；②加入水库拦蓄模块后，新安江模型的洪水预报精度得到一定提高。研究成果可供受小型水利工程影响地区的实时洪水预报参考。

水稻水肥调控是水稻获得高产的重要原因。为揭示间歇灌溉模式下不同缓释肥施肥水平对水稻生产影响，选取湖北省漳河灌区为研究区域，以水稻品种荃早优丝苗为试验材料，于2019年6-9月开展了淹水灌溉W1和间歇灌溉W2两种灌溉模式以及传统肥N1和缓释肥N2不同施肥水平［F（0.5）、F（0.75）、F（1）、F（1.25）、F（1.5）］互作条件下的水稻种植桶栽试验研究。结果表明，不同水肥处理对水稻株高、叶绿素SPAD终值的影响不显著，但在缓释肥条件下，植株株高、叶绿素SPAD值整体上在一定范围与施肥水平呈正相关，间歇灌溉模式下，N2F（1.5）处理与N2F（1）、N2F（0.75）处理差异显著，N2F（1.5）水平比N2F（1）、N2F（0.75）分别显著高出71%、91%。不同水肥处理对产量的影响显著，淹灌缓释肥W1N2F（1）处理产量最高可达18 170.29 kg/hm²，间歇灌溉传统肥W2N1F（1）处理次之，为17 826.86 kg/hm²。不同缓释肥施肥水平下淹灌模式产量比间歇灌溉平均高6.43%。传统肥条件下，间歇灌溉比淹灌产量高3.7%，缓释肥施肥水平对产量的影响最为显著。水稻种植施用缓释肥时，淹水灌溉模式更为适宜。

为研究新疆不同土壤含水率下限对工业番茄生长、耗水量产量及水分生产率的影响，以工业番茄为研究对象，进行测坑试验，开展了膜下滴灌模式下的工业番茄试验。试验表明：工业番茄的灌水次数和总灌水量随着土壤含水率下限的增大而变大。在计划湿润层设置为固定的40 cm深时，灌水定额随土壤含水率下限的降低而增加。工业番茄的株高、叶面积指数和叶绿素含量在生育期内呈先增后减的变化趋势，工业番茄生理指标适宜的土壤含水率下限为65%，对应的耗水量为405.0 mm，灌水次数为7次，灌水定额为57.8 mm。

为解决河北省黑龙港区砂壤质氮肥施用问题，分别设置不施氮肥T1，总施氮量为240 kg/hm²氮肥基追比T2（3∶7）、T3（4∶6）、T4（5∶5）、T6（6∶4）和T6（7∶3）处理。研究小麦水氮利用效率以及土壤含水量、贮水量、氮素动态变化规律。结果表明，砂壤质土壤氮肥基追比3∶7的处理水分利用效率、氮肥生产效率最高，分别为21.00 kg/（hm²·mm）和24.36 kg/kg。土壤含水量随土层深度增加而增加，在60~80 cm聚集。氮肥基追比3∶7的处理土壤贮水量、NH₄ ⁺-N、NO₃ ^--N在小麦生育期都有较高值，可以为小麦生长发育提供充足水分和氮素营养。在小麦拔节期0~100 cm土层中NO₃ ^--N累积量最大，NO₃ ^--N有向下淋溶的风险，但是随着小麦生长NO₃ ^--N累积量逐渐减少。因此选用氮肥基追比为3∶7相对较为合理。

随着我国农业水价综合改革的全面推进，一些地方逐步形成了适合当地情况的农业水价机制，但不少地方还在进行探索。荆门市作为南方丰水地区农业水价综合改革试验区，经过三年多的探索，初步形成了由农业水权制度、水价定价模式、计价方式、水费征管以及节水奖励等为主要内容的农业水价机制，但也存在一些问题，亟须完善。在此基础上提出了相关对策建议，旨在对南方丰水地区复杂地貌条件下农业水价形成机制提供一定的借鉴。

选择我国沿海灌区－滦河下游灌区，构建地下水模拟模型（GBM）和水资源优化配置模型（OPM），通过模型验证、模型耦合与优化控制计算，得出地下水的储蓄动态变量，合理调控地下水，得出土地优化利用和生态作物优化布局方案。结果显示，从2016年到2030年，地下水净储量恢复10 万m³/a，地下水储量恢复79.2%。预测到2030年基本恢复地下水下降漏斗。滦河下游灌区生态作物优化布局结果显示，到2030年可获得作物种植效益33.326 1 亿元。与传统种植模式对比，生态作物种植总收益提高一倍以上。生态环境与社会经济效益十分显著。研究方法与成果可供制定农业水管理战略参考。

为了揭示秸秆覆盖滨海盐渍土水盐调控机理，通过室内模拟实验研究了不同秸秆覆盖量（0、0.3、0.6、0.9和1.2 kg/m²分别由CK、秸秆A、秸秆B、秸秆C和秸秆D表示）对土壤水盐运移和蒸发强度的影响。结果表明，秸秆覆盖可有效提高表层及土壤剖面含水率，且增墒效果随秸秆覆盖量的增加而增加：试验期间秸秆A、秸秆B、秸秆C和秸秆D剖面平均含水率比CK依次高了41.2%、52.3%、65.7%和58.5%；秸秆覆盖可抑制表层土壤盐分积聚并有效调控土壤剖面盐分分布，秸秆覆盖量越大表层积盐量越低，土壤剖面盐分分布越趋于均衡：试验结束时，CK、秸秆A、秸秆B、秸秆C和秸秆D表层0~2 cm土壤电导率比3~5 cm电导率分别高了246.3%、242.8%、138.4%、40.5%和47.6%；土壤蒸发强度和累积蒸发量随着秸秆覆盖量的增加而降低：试验期间CK、秸秆A、秸秆B、秸秆C和秸秆D处理平均蒸发强度依次为1.79×10^-3、1.64×10^-3、0.93×10^-3、1.35×10^-3和0.76×10^-3 mm/min，累积蒸发量分别为17.79、20.30、14.20、14.57和10.27 mm，且蒸发初期秸秆覆盖对蒸发强度和累积蒸发量的抑制作用更明显。

分别于平水期和枯水期采集了花溪河流域典型农业区地表水和地下水样品。利用氢氧同位素示踪技术，结合土地利用类型对研究区不同水体的补给来源、季节变化及主要影响过程进行了分析，并对不同水体氢氧同位素值进行了空间插值分析，同时对其形成机制进行了分析，阐明了不同土地利用类型影响下的主要水文过程。结果表明：①研究区不同水体的主要补给来源为当地大气降水，月亮湖水库受蒸发作用影响明显，地表水和地下水的δD和δ ¹⁸O整体上呈现平水期高于枯水期的特征。②地下水的δD和δ ¹⁸O在枯水期与平水期均呈现明显的空间分异性特征，西部水田/水库集中区富集，东部旱地集中区贫化，土地利用对研究区环境水文过程影响明显。该研究结果有助于了解不同土地利用方式下地表水对地下水的影响，为流域管理提供科学依据。

随着经济社会的发展以及城镇化进程的推进，我国农村土地结构、人口结构、种植结构以及农村资本发生了巨大的变化，引发了农村土地的大幅度流转，催生了多种形式的农业经营主体。南方地区受自然条件、传统观念等方面的影响，农户配合度与参与度不高，南方灌区用水组织的内生动力、凝聚力较弱，终端用水管理体制也比较薄弱。新型经营主体对用水组织的供水质量提出了更高的要求，南方自流灌区的终端用水管理迎来了机遇与挑战。本文通过总结新型经营主体的经营特点，分析了新型经营主体在在农村水利设施的建设、管护与用水管理等方面对南方自流灌区终端用水管理的影响，从新型经营主体的参与、基层水管队伍的建设、水费计收机制的完善等角度提出科学有效的管理意见。

库岸边坡长期受到大气循环、水位调节等水流往复运动而带来的渗透侵蚀影响。特别是在我国西南红层区的水利工程中，水的长期浸入和干湿循环作用导致红层泥岩特性出现严重的劣化。以川西南红层区某水库为工程依托，通过室内试验和理论分析深入研究了红层区泥岩的水化特性及干湿循环作用下的渐进损伤破坏。结果表明：红层泥岩发生水岩作用后微观结构更加疏松，颗粒间黏结变弱。浸水初期变形显著，并且干湿循环进一步加剧了岩体膨胀变形。红层泥岩抗压强度和黏聚力分别同干湿循环次数呈线性降低和凹二次函数下降关系，内摩擦角在多次循环后有小幅上升。围压和干湿循环耦合效应对红层泥岩的渐进损伤积累产生严重不利影响，当循环超过3次时，多数工况下试样损伤变量值已超过60%，岩体强度大幅衰减。

以DN200活塞式调流调压阀为研究对象，基于Fluent软件，采用Realizable k-ε湍流模型，研究了不同开度下阀内三维流动特性。结果表明：节流孔处存在压力梯度突变，节流孔进口至出口压力先降低后逐渐恢复。同时，下游管道近壁区域存在对称的回流区，阀内出现不同强度的涡流。随着开度逐渐增大，下游管道壁面附近旋涡向上游侧移动，阀内旋涡强度逐渐减弱。此外，节流孔下游形成对冲射流，套筒中心位置出现“低速空穴区”。随着开度逐渐增大，节流孔内最大流速逐渐增大，射流向下游延伸范围逐渐扩大。节流孔壁面附近存在不对称分布的高涡量区域，附壁剪切旋涡形成区域是空化产生的潜在位置。调流调压阀具有线性度较好的流量特性，在小开度下消能降压效果明显。

用水结构反映了一定时期地区经济社会发展对水资源的需求差异，选取海南省2000~2016年用水数据，运用信息熵理论研究分析海南岛屿用水结构时空变化规律。研究结果表明：①近17年以来，海南省用水结构信息熵总体呈上升趋势，用水系统的稳定性和均衡性增强；②用水结构空间演变呈现显著的区域性差异，信息熵值从中部山区向四周沿海地区逐渐增大，用水结构系统的稳定性从中部山区往四周，特别是向南北两端增强，与其独特的岛屿地形地貌、水资源禀赋及经济社会发展特点基本吻合。

开展模型试验观测了土工袋挡土墙破坏模式以及墙后填土滑裂面形式，以此为依据构建了土工袋挡土墙速度场，利用极限分析上限法求解了土工袋挡土墙滑裂面倾角，然后利用计算得到的滑裂面倾角进一步计算了土工袋挡土墙临界高度和墙后土压力，并通过模型试验结果对计算结果进行了验证，发现计算得到的挡土墙临界高度和墙后土压力与试验结果基本吻合，表明极限分析上限法计算出的结果的可信。

由于在一些中小型水电站中，其水轮发电机组的转轮叶片表面常常会发生空化现象，较大程度地影响了机组的安全可靠运行。从某水电站的转轮叶片空化问题出发，首先对该混流式水轮机进行三维建模，然后进行全流道数值模拟，分别对不同导叶开度下转轮叶片表面压力、空泡体积分布规律进行分析。研究发现：随着水头的增加，吸力面低压区面积进一步扩大。特别是40%开度时叶片吸力面低压区面积增大最多，且随着水头的继续增加，低压区有向叶片中部移动的趋势；同时在40%开度下叶片表面空化受水头影响较大，而在100%开度下叶片表面空化受水头影响并不大，但随着导叶开度的增大，叶片表面越容易发生空化，特别是叶片吸力面出水边靠近下环处空化更明显。研究结果可为该水轮发电机组的安全稳定运行提供理论参考依据。

抽水蓄能机组结构与检修过程复杂，结合数字化技术，搭建抽水蓄能机组数字化检修作业平台，实现机组吊装推演，是检修智能化领域研究热点。提出数字化吊装推演技术，以作业过程数字化、风险预警可视化手段预演机组吊装作业方案，通过三维数字化模型融合设备多源数据，生成二三维吊装推演服务和空间数据分析服务，搭建机组数字化检修吊装作业推演平台，实现吊装作业仿真，二三维场景联动和风险辨识，使得吊装作业过程具备可追溯性和风险可预见性，辅助决策最优作业方案，提升抽水蓄能机组检修吊装作业质效，具有较好的工程应用价值。

对于内侧采用含砾黏土、外侧采用块石戗堤的土石围堰结构，为研究其进占方法对围堰稳定性的影响，以邕宁水利枢纽一期枯水土石围堰为工程背景，首先提出了“块石戗堤先行，含砾黏土跟进”的施工方案，根据块石及含砾黏土边坡和跟进距离的几何关系确定了含砾黏土侵入距离的计算公式；其次，基于流固耦合理论，研究了不同基坑排水速度时，渗流场和应力场耦合作用下围堰的工作状态，利用有限元分析软件ABAQUS结合有限元强度折减法，对含砾黏土侵入块石戗堤底部时形成的围堰进行了计算，分析了围堰的整体变形、剪切破坏及失稳特征。结果表明：随折减系数增大，塑性区从外侧堰底开始发育并逐渐形成贯通区，最大变形值出现在外侧堰底；含砾黏土跟进距离大于等于临界值16.22 m时，跟进距离的选取对堰坡稳定性的影响较小，而跟进距离小于16.22 m时，含砾黏土侵入块石戗堤底部数量过多，导致外侧堰体抗滑稳定承载力下降，围堰稳定性受到威胁。为保证围堰的安全稳定，建议将含砾黏土跟进距离控制在17 m左右。

梯级水库优化调度是一种实现水资源合理分配与高效利用，提升水电系统运行管理水平的重要方法。改进肾脏算法为高效求解梯级水库优化调度提供了一条有效途径。肾脏算法是一种新颖的自然启发式优化算法，因其参数少、寻优能力强、稳健性高，已被广泛应用和认可。本研究对标准肾脏算法的寻优原理进行了阐述，针对该算法的种群多样性低和收敛速度慢缺陷，采用含缩放因子的运移策略和自适应调参策略对其改进，提出了改进的肾脏算法。以某梯级水库长期发电优化调度为例，计算结果表明：相比标准肾脏算法，改进的肾脏算法可使梯级水库多年平均发电量增加3.2亿kWh（增幅为4.03%）和弃水量减少17.54%。引入的改进策略有效克服了标准肾脏算法的早熟缺陷，提高了种群多样性和收敛速度。