曝气是解决水体溶解氧亏缺的主要技术。但曝气后泥水界面溶解氧的变化使得界面处流量流动和物质循环发生改变，沉积的营养盐和重金属会重新释放出来。以扬州市真州镇有机污染水体为研究对象，曝气深度为控制变量，研究不同曝气方式下底泥重金属释放规律。野外试验结果表明，底泥中不同的重金属对曝气的响应也不同，Cd随铁锰共沉淀后底泥Cd出现增加现象，Cu和Fe释放对pH变化敏感，Zn和Pb释放则是H⁺和共沉淀共同影响结果。从底泥修复效果来看，浅层曝气有利于底泥中重金属释放，减轻底泥重金属污染，修复效果更好。曝气时游离于水体中含氮胶体絮凝沉降于底泥中；而底泥表层氧化物吸磷量远小于厌氧释磷量。

针对沙河水库新建溢洪道泄洪消能区下游河谷狭窄，弯曲角度大，存在崩塌体，河道地形地质条件复杂等问题，以挑流鼻坎反弧段半径和出口挑角为体型特征参数，采用FLUENT软件对拟定的体型对比方案进行了数值模拟，分析了各方案下挑流鼻坎挑流消能时水力特性参数（沿程流速、临底压强以及水舌挑流形态等），并进行了推荐体型的物理模型试验。研究成果表明：挑坎出口角度19.42°，反弧段半径33.84 m的挑流鼻坎体型下挑流水舌落点能远离下游崩塌体，减缓下游冲刷程度。在此基础上，对下游崩塌体的防护进行了不同方案的对比试验并推荐了可行的防护措施。

通过比对不同地区的河流生态评价标准，在现有常用的生态河湖评价规范基础上，结合苏北平原河网地区河流的特性与生态环境特点，建立了包含水生物、水生态、水空间、水安全和公众满意度共5类16项指标的平原河流生态状况评价指标体系，其中将“水质优劣程度”和“公众满意度”两项设置为否决项。针对评价指标体系构建的层次分析法-模糊综合评价模型方法，利用层次分析法确定指标权重，并由等级划分标准计算指标的隶属度，而后通过相应的模糊评价计算获得河流生态状况评估结果。选取苏北（宿迁）平原河网地区的总六塘河进行实例应用，评估结果显示研究河流的目前生态状况为“中”，该结论客观地反映了河流的生态现实特征，符合评价年河流的实际生态状况。实例研究表明，所提评价准则及其指标体系以及模型计算方法，可综合考虑区域性河流特征的影响和评价模型的可操作性，为类似区域河流生态状况评估提供了一定的参考经验。

为探明河道植被与水流之间的相互作用关系，以江西省赣抚平原灌区抚河故道为研究对象，基于Godunov型有限体积法建立的二维浅水数学模型，通过设置丰水和平水条件，以及丰水条件下分洪流量200和400 m³/s，进行水流运动过程数值模拟。结果表明，植被对河道水流的阻力随着上游来水量的增加而有所增强，对水位的影响程度和范围也在提升，但水位抬升作用自上游至下游逐渐减弱；同时，河道各断面上的流速随着上游来水量的增加也普遍得到提升，有植被区所对应无植被条件的流速差异也进一步扩大，有植被分布河道呈现未分洪条件下主河槽流速削减、边滩流速提升，而分洪条件下则呈相反变化规律；植被对河道断面流速具有调整作用，随着流量变化槽滩分流比的变化较为显著。以上研究结论可为河道行洪能力分析、河床演变分析、水生生物栖息地评估以及河流生态系统保护等方面提供重要的理论依据。

黄土介质特有的垂向发育的微节理、微裂隙等大孔隙使其具有高度的非均质性，为了研究这种空间非均质性对黄土介质弥散能力的影响，结合室内和野外弥散试验的特点和优势，在豫西丘陵地带某试验场地开展了基于两种尺度的黄土介质弥散特性试验研究。研究结果表明：①基于径向收敛流瞬时注入法野外弥散试验获取的黄土介质弥散度数值稳定性较好，获取的代表场地水平方向的纵向弥散系数与平均孔隙流速呈良好的线性关系；②室内土柱淋滤试验表明，非均质土柱的弥散参数显著大于均质土柱，差值达到一个数量级，分析认为黄土介质垂向上发育的微节理、微裂隙等大孔隙是造成黄土介质垂向弥散能力较大的重要原因；③对比室内和野外弥散试验结果表明，黄土介质的空间非均质性在水平和垂直方向的显著差异影响其不同方向的水动力弥散能力，即黄土介质的垂向弥散能力显著大于水平方向。在研究非均匀介质的弥散系数时，应根据试验目的有针对性地选择室内或是野外弥散试验。

研究用氢氧化钠对印染生化污泥进行改性制备含铁生物炭（ISBC），并以浸渍煅烧法在该生物炭上负载Mn/Cu双金属，得到Mn/Cu改性污泥炭催化剂（MSDBC）用于催化活化过一硫酸盐（PMS）降解印染废水中难降解的聚乙烯醇（PVA），实现了印染废水处理中剩余污泥的资源化和PVA的高效降解。实验采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和氮气吸脱附等温仪（BET）对制备的材料进行形貌和结构表征，并探究得出最佳条件为金属浸渍量为5 mmol/g，Mn/Cu比例为2∶1，pH为7，PMS投加量为6 mmol/L，催化剂投加量为5 g/L，该条件下降解效率达96.5%。EPR和淬灭实验说明MSDBC催化PMS生成的活性物种主要为SO₄ ^-?、?OH、O₂ ^-?和¹O₂，且发挥主要作用的是¹O₂和?OH，不同价态的金属之间的转化保证了活性位点的循环再生，重复使用实验证明了MSDBC的可重复使用性，5次使用后仍有较好的催化效果。综上，MSDBC为一种有效催化PMS降解水中PVA的污泥基非均相催化剂，具有实际应用前景。

硝态氮淋失是旱地氮素损失最主要的形式，由于硝态氮淋失对地下水污染危害大、治理难，硝态氮淋失的阻控措施受到广泛地关注。介绍了农田氮素污染的现状和硝态氮淋失的机理过程与特点，综述了灌溉施肥制度优化、氮肥种类优选、改良土壤特性、配施硝化抑制剂以及耕作与农艺措施5个方面硝态氮淋失主要阻控措施。并对措施最佳适用条件、多措施组合方案以及大尺度推广应用等角度进行了展望，提出应综合系统的对旱地硝态氮淋失阻控措施进行研究，要进一步确定各阻控方案最佳使用条件，给出各阻控措施组合协作的可能，为更好地将旱田硝态氮淋失阻控技术推广应用提供理论依据。

潜流交换对于地表水和地下水水质以及河流廊道的生态环境有重要作用。针对半干旱草原河流潜流交换作用研究不足的现状，选取锡林河作为典型草原河流，利用水动力学法和温度示踪法对锡林河上游试验河段的垂向潜流交换过程进行定量研究，并讨论了两种方法的适用性。结果表明，试验期间主要为地表水补给地下水，垂向潜流交换主要发生在河床表面以下20~100 cm。受砂质河床流动性较大和空间异质性的影响，河道不同位置的潜流交换速率及其对降雨的响应各不相同。水动力学法与温度示踪振幅法得到的河段垂向潜流交换速率具有一致性：分别为-0.2~0.4、-0.1~0.4 m/d。相比于易受河床形态和水动力学特性影响的水动力学法，温度示踪法具有准确、便捷的特点，更适用于半干旱草原河流的潜流交换研究。

洪泽湖是我国第四大淡水湖，又是“南水北调”东线工程中重要的过水通道，它自身的水环境质量对其周边和北方受水区的供水保证至关重要。建立基于小波分析的长短记忆神经网络水质预测模型（WA-LSTM），首先对淮河入洪泽湖的水质数据进行预处理，将其分解为高频和低频信号输入至LSTM模型中进行单因子水质预测，再通过单因子水质预测结果驱动T-S模糊神经网络方法对洪泽湖水质变化情况进行综合预测和评价。研究结果表明：①小波分析方法可以较好地捕捉水质数据特征，其与LSTM水质预测模型结合能够较大幅度提升水质预测的精度；②WA-LSTM模型与模糊神经网络的综合运用能有效解决单因子预测无法体现水质整体状况的问题。研究方法与结论可以为洪泽湖水质监测管理及水资源调控提供技术支撑和实践参考。

人类活动对水资源及生态环境的影响不断加强，水资源、经济社会及生态环境系统之间的相互作用日益突出，其演化规律和驱动机制需要从整体和动态的角度来探究。对汉江上游水资源-社会-环境耦合模型进行概念解析，采用系统动力学的方法将水资源、社会及环境之间的复杂联系转化为几个关键变量之间的互馈关系，构建了汉江上游水资源-社会-环境耦合SD模型，仿真模拟了2006-2050年汉江上游水资源-社会-环境耦合系统的演化规律，并通过因果树图分析其内部组元的链式反应机理。

针对传统内梅罗指数评价方法中存在的不足，利用层次分析法和熵权法主客观组合赋权的方式改进其忽略各污染指标权重对水质产生的影响，并采用修正最大污染指数计算方法削弱最大污染指标的主导作用。最后以南阳市白河为例，利用改进的内梅罗指数法对白河四个监测断面2015-2018年的水质污染指标进行评价，利用反距离权重法对水质等级进行空间变化分析。结果表明，除南阳市卧龙区丁奉店村断面水质每年均为Ⅳ类水，其余断面水质均在Ⅲ类及以上；在水质等级空间分布上无Ⅰ类及Ⅴ类水质等级区域，水质等级时间分布上Ⅲ类水面积有增加的趋势，Ⅳ类水出现的面积逐渐减小，整体水质趋于好转。研究成果能为流域水质污染的评价及排污监管提供依据和参考。

长江下游江面宽阔，以分汊河型为主，分汊段之间常有单一段连接，单一段的河床形态和演变直接影响到上下河段的关联性，对长河段的演变起关键作用。以单一弯道段龙潭水道为例，通过分析洲滩变化、典型断面及河段稳定性，探讨了三峡工程蓄水后水沙变化对龙潭水道河床演变的影响。分析表明，龙潭水道在河道治理工程的作用下，岸线基本稳定，蓄水前后河道稳定少变，断面均呈稳定的窄深型，相比宽阔的分汊段，三峡蓄水后龙潭水道的冲淤总量均很小，河槽变化主要集中在-20 m以下的深槽部位及局部滩体变化，其他部位冲淤幅度较小。总体上，三峡蓄水后，龙潭水道演变主要受来沙量剧减的影响，水道总体冲刷，但冲淤变化较为缓慢，大水年份作用较大，但大水年引起的局部冲刷在一般年份较难恢复，未来仍需关注兴隆洲附近低滩等部位的冲刷变化。

流域多水源空间均衡配置是当前国家水资源研究中的重大实践问题，也是实现“科学调水”的一个难题。湟水河谷水资源配置涉及地表水、地下水、非常规水源和跨流域调水等多种水源和生活、工业、农业与生态等多类用户，通过构建湟水河谷多水源空间均衡模型，采用分层优化思想，分别构造了湟水河谷跨流域调水总量优选模型、湟水河谷多调水工程调水量优选模型与湟水河谷多水源优化配置模型，提出了求解方法和策略。开展了相关方案分析，优化确定了在强化节水约束条件下湟水河谷需外调水总量、引黄济宁工程经济合理调水规模，提出了包括湟水、引大济湟调水、引黄济宁调水在内的湟水河谷多水源空间优化组合配置方案。提出的技术方法贯彻了国家节水优先、生态优先、空间均衡等理念，可用于相关流域水资源配置、调水工程规划论证等领域。

运用系统动力学方法，构建甘肃省水资源承载力SD模型，对模型中主要决策变量进行调整，设计五种情景，对水资源承载力及结构性需水量进行仿真预测。结果显示：综合型2最佳，且与《甘肃省水安全保障规划》总目标比较接近，按照此种情景设置影响经济社会发展的变量参数，到2035年水资源可承载经济规模达到25 757.6亿元，供水总量、需水总量分别为132.35 亿m3、141.29 亿m3，水资源供需比0.936 8，结构性需水量按照占需水总量比例从大到小依次为农田灌溉（70.462 6 亿m3）、林牧渔畜（25.169 3亿m3）、工业（15.970 8 亿m3）、城镇公共（13.687 7 亿m3）、居民生活（10.622 5 亿m3）、生态环境（5.374 0亿m3）。

土壤湿度变化是探索高寒地区陆-气系统耦合演变的重要指标。基于MODIS地表温度和增强型植被指数，本文构建了拉萨地区主要土地利用类型地表土壤干湿特征空间，有效验证了温度植被干旱指数（Temperature Vegetation Dryness Index， TVDI）在研究区的适用性。研究结果表明：总体上，TVDI与实测的地表土壤湿度拟合效果良好，呈显著负相关（r² =0.71，p <0.05）。耕地LST（Land Surface Temperature）随着EVI（Enhanceel Vegetation Index）增加而显著减小（p<0.05），林地、草地和湿地受海拔影响，LST与EVI呈显著正相关（p<0.05）。7月-9月6期LST-EVI特征空间，其散点图呈三角形状，均能够较好地拟合出干边和湿边。从空间上看，大部分地区处于极湿润（0~0.2）和湿润（0.2~0.4）的状态，分别占研究区面积的57.01%和22.27%，干旱区域（0.6~1.0）主要分布在北部，西南以及中南部分地区，土壤总体上呈现为湿润并逐渐变干的趋势。4种土地利用类型下土壤湿度均随海拔的升高而显著增加（p <0.05），整体上TVDI变化与气温变化呈正相关，与降水呈负相关，降水对于土壤湿度的影响更为明显。

为探究广西水资源压力历史时空演变规律及未来状态特征，以水资源压力指数为指标，采用Mann-Kendall 检验法分析广西2002-2019年水资源压力的变化趋势，并运用马尔科夫链风险预警模型对研究区2020-2022年水资源压力状态进行预测。结果表明：广西2007年及2009-2011年全区的水资源压力整体偏大，水资源压力分布状况与历史旱灾特征吻合；桂林市和防城港市水资源压力呈显著下降趋势，下降速率分别为-0.004 5 /a和-0.001 3 /a；验证期（2017-2019年）马尔科夫链风险预警模型的预测精度分别为66.67%、80%、60%，南宁市、北海市、贵港市、玉林市、来宾市的水资源压力状态将在2022年达到中高压力状态，需要保持警惕。

探究祁连圆柏林地的土壤持水能力，对研究高寒山区土壤水运动、溶质运移、林草植被生理用水等具有重要意义。本研究以祁连圆柏样地0~60 cm处的土壤为研究对象，利用离心分离法获取不同土层深度在指定转速下的土壤含水率，并选用Gardner、van Genuchten、Broods Corey、Fredlund Xing 4种经验模型对实测含水率和土壤基质势进行拟合，得到拟合土壤水分特征曲线。研究结果表明：① van Genuchten与Fredlund Xing模型的拟合精度最高且相差较小，因此两者均可作为祁连圆柏样地的最优拟合模型，但Fredlund Xing模型参数的物理意义更加明确。②祁连圆柏样地不同土层深度的土壤持水能力不同，且随土壤含水率的降低，这种差异性更加显著，其中40~50 cm土层在高吸力下（> 0.1 MPa）仍能释放较多的水分，保持较高的含水率，持水能力相对较强；而0~10 cm土层释放水分少，含水率低，持水能力相对较弱；此外，30~60 cm土层的土壤持水性整体上要优于0~30 cm土层，因此30~60 cm土层是祁连圆柏样地的主要水源涵养层。

对宁夏回族自治区有关部门和各地市水资源税改革实施情况进行了调研走访和系统评估。改革实施3年来取得了明显成效，水源结构得到优化，地下水超采得到控制，企业节水技术改造动力增强，水资源管理进一步规范，信息化管理水平显著提升，水资源利用效率得到提高。同时，也存在着减免税政策还需优化、公共供水征税环节不统一、特种行业分类不完善、农业用水水资源税征收困难、计量监测与信息化建设滞后等问题。为此，针对税收分类、税额标准、税收优惠、征收管理、部门协作、信息化建设、农业农村用水等方面提出了深化水资源税改革的对策建议。

地下水储量和埋深是水循环过程的关键参数，其演变规律对流域水平衡蓄变关系具有重要的意义。基于GRACE重力卫星反演的水储量与实测地下水埋深数据，利用空间插值分析、回归分析和Mann-Kendall趋势检验等方法，研究了2003-2016年黄淮海平原地下水储量和埋深的变化特征。结果表明，近14年黄淮海平原的地下水储量呈显著下降趋势，下降速率为1.2 cm/a，其中海河平原的下降速率为1.6 cm/a，淮河平原的下降速率为0.9 cm/a；地下水埋深平均每年增加0.09 m，呈显著增大趋势，其中海河平原平均每年增大0.16 m，淮河平原平均每年增大0.05 m。在区域水量平衡变化和人类取用水对地下水影响分析的基础上，表明地下水超采是黄淮海平原水储量下降的主要原因。研究成果对变化环境下的区域水循环演变规律认识及水资源管理与开发利用具有一定的支撑作用。

参数率定是水文模型的重要研究内容，简单高效的参数率定方法能提高模型应用效率，促进模型推广。以淮河大坡岭流域为研究对象，基于VIC模型参数敏感性分析结果，将系统微分响应参数率定方法（System Response Parameter Calibration Method，SRPCM）应用于VIC理想模型和实际模型的参数率定，探究该方法在大尺度分布式水文模型中的应用效果。结果表明：将SRPCM应用于VIC模型具有一定的可行性和高效性；建立的VIC模型能较好地模拟大坡岭流域的日径流过程，率定期和验证期的平均纳什系数均达到0.6，径流总量相对误差均在8%以内。所以，SRPCM是一种有效的VIC模型参数率定方法。

为化解水质型缺水危机，改善水生态环境，构建了多目标水资源量质一体化配置模型，基于系统分解协调理论创建“以供限配，按需分质，由质定供”的水质水量双层配置模型：在用户层利用多目标函数和模拟退火算法规划不同频率下四类用水户的需水方案，在水源层采用线性目标规划算法根据各方案用水需求分配优质水、一般水及其各水源的供水量，根据目标效益，得到不同情形下3种供水方案，①在特枯年生态型方案生态效益超出经济型方案约为1；②经济型方案相对生态型方案经济效益提高0.63；③均衡型方案总效益值超出其余方案0.23、0.78。本文探索了在水资源优化配置体系中的分质供水规划及综合效益评估，为生态文明背景下区域水资源绿色发展提供参考。

我国现有3万多座病险土石坝，由于长期服役病险土石坝坝体材料的力学性能严重衰减、抗渗性能不能满足要求，存在较大的溃坝风险。病险土石坝的稳定性是一个与坝体材料抗剪强度和库水位相关的不确定性问题，传统的土石坝可靠度分析方法未全面考虑病险土石坝诸多不确定性因素，导致得到的失效概率与理论预期不相符。本文将上限定理、有限元离散技术、数学规划理论和蒙特卡洛方法结合起来，同时将病险土石坝坝体材料的抗剪强度参数和上游库水位作为随机变量，建立了病险土石坝可靠度分析的上限法随机规划模型，并编制了相应的计算程序。对云南某病险土石坝进行了计算分析，获得了设计工况和长期服役工况下土石坝失效概率随库水位的变化规律，研究成果为该病险土石坝的治理提供了理论依据。

为解决野外环境下，农业物联网监测设备的供电问题，设计了一套基于管道水流发电的农业物联网供电系统。系统基于管道流速1.5 m/s，管内水压200 kPa的工况完成水轮机、发电机设计，在此基础上设计系统电路、I/O扩展模块和控制策略，实现对监测设备的稳定供电。通过试验测量，系统在无充电状态下，24 h蓄电池耗电量为43%；每天灌溉8 h，24 h内电量最低为69%，电量最高为100%。该系统成本低，发电量符合预期，能持续稳定地为农业物联网设备供电。

隧道开挖过程中，超前地质预报技术是避免不良地质体诱发地质灾害的有效手段。依托丁寨防洪排涝隧洞工程，针对隧洞施工区域岩体内部存在软弱夹层或岩溶发育、富水等复杂地质条件，采用地震反射波法与震电效应法相结合的方法，对岩体内不良地质体及岩体富水情况进行探测。在接收孔中采集得到与各激发孔对应的波形图。对于存在横波负反射界面，正负反射交替出现，偏移成像图出现密集断层反应的区域，预测此处节理裂隙很发育或存在软弱夹层；根据震电信号反演结果，预测岩体富水区域，并提出相应的工程措施。超前预报成果保障了丁寨防洪排涝隧洞的安全高效开挖，同时也为同类工程施工建设提供参考。

水利工程中库水位的周期性波动以及库岸边坡的复杂地质条件，使得库岸滑坡地质灾害频发。为研究库水位升降速率以及岩土体力学参数对岸坡稳定性的影响，本文以山美水库为研究对象，在采用包辛涅斯克（Boussinesq）非稳定渗流浸润线解析解计算的基础上，使用三维斜坡稳定性计算模型Scoops 3D进行库岸边坡稳定性计算。通过多工况计算比较得到：库岸边坡稳定性随着库水位下降速率增大而降低，而较大的库水位上升速率对库岸边坡稳定性有利；岩土体力学参数对库岸边坡稳定性的影响程度由大到小依次是：内摩擦角，土体重度，黏聚力。

为充分发挥发电效益，提高水资源利用率，水库发电运行优化调度已成为专家学者研究的热点之一。本文以兼顾防洪、发电等综合效益的伦潭水利枢纽工程为例，在构建洪水预泄调度模型和中长期发电调度模型基础上，采用SOA架构和J2EE技术研发可线上快速优化计算的调度决策支持系统。研究结果表明，该系统在2018年3月-2019年2月的水文年内，优化提升了水库发电运行调度水平，发电量增加了12.3%；在2019年7月7日-13日的实际洪水场次中，提前12小时预泄的弃水率较实际调度弃水率有效降低了21.42%，切实实现了科学优化调度，为管理决策提供了科学依据，创造了更大的综合效益。

针对部分老旧混流式水轮机无最新转轮匹配的状况，拟定改造比选方案，通过局部改造优化，设定转轮边界条件，采用N-S雷诺时均方程和标准k-ε双方程，建立混流式水轮机过流通道水力特性模型。基于CFD三维仿真，得到改造方案中活动导叶（固定导叶）、转轮内部的流速和压力分布，对比分析各方案在不同工况下的流场，预测水轮机性能，提出优化建议。通过工程实例表明，改造后水轮机效率平均提高6%~8%，出力平均提高2%~3%，水轮机内部流动特性改善，过流部件空蚀程度减轻，运行稳定性提高，为类似水轮机改造提供一定的借鉴参考。

根据近期小型水库安全鉴定成果核查工作，系统梳理了小型水库安全鉴定工作中存在的相关部门重视程度不足、技术路线不正确、缺乏必要的安全检测与地质勘察等基础性工作、忽视泄输水建筑物安全评价、工作深度不足等典型问题。提出了下一步提高小型水库安全鉴定成果质量、改善工程安全现状的工作建议，包括分类明确鉴定成果质量要求、加强安全鉴定技术培训、明确小型水库除险加固重点建设内容、加强日常运行管理等。

高混凝土重力坝赋存地质与运行环境复杂，坝与地基载荷水平高，运维管理难度大，安全风险管控问题突出。变形监测数据是直观反映大坝结构性态的手段之一，因此，充分利用大坝安全监测信息来实现坝体稳定安全实时评估和动态预测对重力坝工程长期安全运行具有重要意义。本文结合材料参数敏感性分析和动态位移反分析技术，构建了重力坝抗滑稳定响应面功能函数，提出了基于大坝变形监测数据的重力坝抗滑稳定可靠度动态评估模型。GD重力坝案例分析表明，该模型可靠度模拟误差小于2%，预测误差小于5%，计算效率与精度高，适应性强，实现了复杂运行条件和多源不确定因素下重力坝抗滑稳定安全的动态定量评估。

为研究不同数学模型模拟溢洪道内掺气水流的情况，利用CATIA软件建立某实际工程三维几何模型并导入FLOW-3D软件中，采用卷气模型对溢洪道流场进行数值模拟，利用ICEM软件对模型修改得到计算所需流体域，基于VOF模型和欧拉双流体模型，利用FLUENT软件分别对溢洪道内的掺气水流进行三维数值模拟。结果表明，三种模型的计算流态和流速结果差别较小，与物理模型试验结果基本吻合；对于压强分布，卷气模型计算结果与模型试验结果吻合较好，而VOF模型和欧拉模型的计算结果误差较大；对于紊动能分布，欧拉模型和VOF模型的计算结果基本一致，但与卷气模型的计算结果相比差异较大；对于溢洪道中心线底部掺气率，卷气模型和VOF模型计算结果不合理，欧拉模型的计算结果符合实际情况。该研究结果可以为掺气水流计算和工程设计提供参考。

以某电站轴流转桨式水轮机为研究对象，在桨叶进口边布置5个直径为4 mm的微孔，研究了叶片穿孔对轴流转桨式水轮机性能的影响。采用SST k- \omega湍流模型对桨叶进口边未穿孔和穿孔的水轮机进行了单相流稳态数值模拟计算，并在此收敛的基础上结合Mixture混合模型和Zwart空化模型进行气液两相流瞬态计算。根据数值模拟结果分析了穿孔前后桨叶吸力面负压区及空泡的面积分布、转轮体内的空泡体积及涡量分布、尾水管进口处监测点的压力和水轮机效率等的变化。结果表明：本文所选用的多相流及空化模型能较好地模拟转轮的空化情况；该打孔方式能有效减少转轮内的空化面积和涡量，且对尾水管进口处的压力脉动影响不大；此种打孔方式不会对水轮机效率产生影响。

水泵水轮机的压水气系统，在向转轮室中充入压缩空气、压迫水位下降的过程中（压水充气工况），其储气罐和充气主管路内的气体流动和热力学特性，是困扰压水气系统设计的关键问题。现有设计方法，主要借鉴长距离天然气输气管道放空过程等其他领域的成果，所用理论模型和经验公式无法体现水泵水轮机压水气系统工作环境和结构特征的特殊性。同时，国内外针对抽水蓄能电站压水气系统的数值模拟研究也尚属空白，因此亟须开展有针对性的研究。采用全通道非稳态数值模拟的方式，对压水气系统的压水充气工况进行研究，对比并评价了不同湍流模型（Spalart-Allmaras模型、Shear-Stress Transport κ-ω模型和Scale-Adaptive Simulation模型）在压水气系统模拟问题中的适用性，初步分析了压水充气阶段系统关键环节的流动特征和热力学变化。

水轮机调节系统对保证电网安全稳定运行发挥着重要作用，基于虚实结合思想，把真实调速器和以机组非线性模型为基础的随动系统和机组仿真仪对接，搭建了基于虚实结合的水轮机调节系统仿真平台。给出了水轮机调节系统中随动系统和水轮发电机组的非线性建模与实现方法。通过真机对比试验，验证了本仿真平台的精准性和优越性，借助仿真平台，可进行各种闭环动特性试验，检验和优化调速器的控制规律和调节参数，再现机组负荷调整等过渡过程，便于过渡过程分析与评价；实现故障反演和培训员工。

为深入了解高速流动状态下的含沙水空化特性，研究不同沙粒粒径和沙粒含量下的二维喷嘴的空化流动，通过计算沙粒特性对空核、虚拟质量力、滑移速度、萨夫曼升力及湍动能的影响来探究喷嘴流动的空化初生与发展。计算结果表明：空化发生在喷孔入口段，且随静压、气体体积分数、沙粒呈对称分布；空化数随沙粒含量和沙粒粒径的变化对流动影响的程度不同，沙粒粒径对空化流动影响更加明显，当沙粒含量不变时，空化数随沙粒粒径的波动程度较大，且沙粒粒径为0.06、0.07、0.08 mm时的空化数波动程度比沙粒粒径为0.02与0.04 mm时更大。

因填海造陆在滨海地区形成了大面积重盐碱裸露地，裸露地的存在对区域环境造成了巨大破坏。为实现重盐碱裸露地的植物覆盖，引入滴灌技术创造植物适生微环境，通过盆栽试验验证了其可行性，并探究了滴灌对植物生长的影响以及滴灌与植物生长共同作用下土壤水盐、pH值、有机质的变化情况。结果表明：①相较大气降雨，滴灌对土壤的淋洗作用可忽略不计，但对盐地碱蓬生长的影响是明显的，滴灌可为盐地碱蓬发芽期提供良好的适生微环境，保证雨季来临后盐地碱蓬迅速生长。②盐地碱蓬的生长提高了土壤有机质含量与土壤渗透性，增加了淋洗效率，降低了土壤持水量，有助于盐碱地的持续改良。③淋洗后的土壤pH值普遍升高，表层升高值低于底层，对重盐碱裸露地的植物覆盖与盐碱地的淋洗时应注意pH值的变化，必要时施加改良剂防止土壤碱化。④室外环境下大量的滴灌水分补给会增加盐地碱蓬的株高与总湿重量，同时也会造成水资源的浪费，建议使用S₂（大气环境下灌溉间隔7 d）的处理情况，既可保证盐地碱蓬具有较好的生长状态也可避免水资源的浪费。研究成果可用于指导滨海重盐碱裸露地进行植物覆盖与土壤改良。

临平自来水厂供水工程起点位于千岛湖引水工程余杭分水点，供水对象为临平、仁和、宏畔、塘栖4个水厂，管道直径1.4~2.6 m，总长度30.9 km，远景供水规模43 万m³/d，采用全程重力流供水方式，供水用户多、线路复杂，水力过渡过程计算分析复杂、水锤防护设计难度大。首先采用华东院自主开发的供水工程水力过渡过程仿真计算软件Hysimcity进行建模及计算分析，确定供水系统水力过渡过程中压力变化情况；接着针对供水系统各个部位的水力学特点以及整个系统的水力学特性，开展整个输水系统的水锤防护设计。最终确定在临平、仁和、宏畔、塘栖水厂前设置直径1 m的超压泄压阀及各个水厂阀门一段直线关闭的联合水锤防护方案，有效解决了多用户重力流供水系统的水锤问题。

为更精确地评估江苏省参考作物蒸散量ET ₀和作物需水量在未来气候不断变化的背景下的变化趋势，本文利用参数率定后的Hargreaves-Samani公式预测全球气候模式CMIP5下中端（RCP 4.5）和高端（RCP 8.5）代表浓度路径下江苏省19个站点的ET ₀值，并结合单系数法估算水稻和小麦总需水量变化情况。结果表明：在两种RCP情景模式下，江苏省年作物需水量整体均呈波动上升趋势， RCP 8.5模式下年作物需水量变化滞后于RCP 4.5但增长更大：2100年江苏省年作物需水量在RCP4.5情境下较2019年增长74.8%~97.5%， 在RCP8.5情境下增长56.3%~102%。对比降雨与作物需水量变化，两种情景下江苏省大部分地区降雨量与作物需水量的差值均在2036、2042、2056、2061、2074、2079、2093年时大于500 mm，需要大量地表径流补充灌溉用水。综合上述情况来看，在RCP4.5和RCP8.5这两种情景模式下，虽然会出现降雨不能满足作物需水量的情况，但是通过合理的灌溉方式可有效缓解这种现象。

泵站侧向进水前池进水流态较差，易产生大范围大尺度的回流区域，导致泵站进水池流态恶化，为了明晰泵站侧向进水前池流态紊乱的问题，以江苏省徐州市境内翟山大沟泵站工程为研究对象，基于雷诺时均N-S方程和RNG k-ε模型，采用CFD技术对有无整流措施情况下该泵站多机组运行时侧向进水前池进行数值模拟的对比分析。结果表明：无整流措施的情况下3台机组的进水池内部均存在大范围的漩涡；通过采用多方案整流措施分析，相比原方案，降低侧向进水前池的纵向底坡且设置弧形导流墙时进水池流速分布均匀，流态最好，且各机组进水喇叭管进口面的平均轴向速度分布均匀度较原方案提高了约10%。

泵站信息化建设是水利工程的重要环节，如何科学高效开展泵站信息化评价成为我国泵站信息化建设进程中亟待的关键问题。本研究基于AHP-模糊综合评价法，以湖北省某泵站为例，探索了一套科学的泵站信息化评价流程和方法，对全面推进泵站信息化建设，具有一定的实践指导意义。

为探究不同种植模式对农田水肥流失规律，采用田间径流池法，选取鄱阳湖平原5种典型种植模式，对其在自然降雨条件下农田径流量、泥沙流失量及肥力流失量进行研究。结果表明：径流量表现为旱作模式＞水旱轮作模式＞水作模式，其中旱作模式（模式1和模式3）径流量显著高于其余三种模式，水旱轮作模式（模式2）又显著高于水作模式（模式4和模式5）；径流中总氮、总磷和硝态氮流失量表现为旱作模式＞水旱轮作模式＞水作模式的变化规律，且存在显著差异；而铵态氮流失量表现为水作模式＞旱作模式＞水旱轮作模式；不同种植模式泥沙流失量表现为模式1 ＞模式2 ＞模式3 ＞模式4 ＞模式5；在泥沙携带肥力流失中，碱解氮、速效磷、全氮、全磷、全钾的流失量呈现出与泥沙流失量相同的规律，表现为旱作模式＞水作模式；旱作模式径流水中主要以总氮、总磷和硝态氮流失量为主，水作模式主要以铵态氮流失量为主。以上研究结论可为优化农田种植结构，减少农田面源污染物排放，提高农田肥力和可持续利用能力提供参考。