SWMM模型参数的选取极大地影响着模拟结果的准确性。在不同的地形坡度、不同的降雨强度下，SWMM径流计算中参数的敏感性有区别。以九江市两河片区选取地形坡度不同的3个区域为研究对象，通过定性分析选择SWMM模型径流计算中一些潜在的敏感性参数，结合不同等级的降雨条件，采用修正的Morris法，分别以径流总量和峰值流量为输出参数，分析了地表（透水和不透水）糙率、降雨径流下渗参数及管道糙率等参数的敏感性。结果表明：以径流总量为输出参数，在缓坡区域有暴雨时，地表糙率和下渗参数都比较敏感；以径流峰值为输出参数，管道糙率是最敏感的参数，地表糙率在不同坡度和不同雨量下的敏感性较复杂多变。

为进一步研究湟水流域西宁段干支流水质分布特征及污染状况，对2018年1月至2019年12月逐月西宁市湟水干流及其支流共10条河流24项水质参数进行调查监测，结合近十年历史监测数据分析湟水流域西宁段水质分布特征，并采用单因子评价法和基于主成分分析法赋权的模糊综合评价法综合评估湟水流域西宁段水质污染情况。结果表明：2010-2019年湟水流域西宁段水质整体上呈现出明显好转趋势，水质达到或优于III类标准的水质断面从40%上升至80%。水质季节性分布特征受径流的影响明显。通过主成分分析-模糊综合评价结果显示，湟水流域河流污染程度为甘河沟＞湟水＞南川＞北川＞沙塘川＞小南川＞云谷川＞药水河＞西纳川＞拉拉河，水质污染与城镇化发展程度高度契合，结果能更好地为西宁城市河流治理和生态修复提供技术支撑。

快速精准预测河流水质是城市水管理战略的重要任务，而河流水质因子具有时序性、不稳定性和非线性等特点且受多种因素影响，会造成时空维度上分布差异。针对现有水质因子预测方法大多是单监测站点的时间序列预测，无法描述河流水质因子的空间分布，提出一种基于时空图卷积融合长短记忆神经网络的河流水质时空预测模型（STG-LSTM）。以各监测站点地理位置和水质因子历史观测值为依据，构建时空图来表征各监测站点间的时空相关性。将时空图输入到STG-LSTM模型中，采用图卷积（GCN）提取河流水质数据空间依赖关系，并融合长短时记忆神经网络（LSTM）来获取水质因子数据的时空关联性，实现对未来一段时间运河河段不同位置水质状态的时空预测。用京杭运河常州段上8个监测站点4种不同水质因子数据集进行验证，从预测精度和训练时间两方面，将模型和其他6种预测模型进行比较，并对模型进行可靠性测试。实验结果表明，STG-LSTM模型能以较短的训练时间得到较高的预测精度，实现了对河流不同位置水质的快速精准预测，为城市水管理提供技术支撑。

对徐涵秋提出的改进归一化差异水体指数（MNDWI）进一步研究，提出改进富营养化水体指数（MEWI），并应用该指数在不同水体影像进行实验验证，实验结果表明MEWI指数不仅对超绿的含藻富营养化水体边界提取效果极佳，其总体提取精度达89.5%，优于NDWI（85.5%）、ESWI（87.5%）、NEWI（87%）水体指数的总体精度，且MEWI指数对于水体与非水体阴影区分度达0.38，优于NDWI（0.14）、ESWI（0.16）、NEWI（0.10）水体指数的区分度。NDWI、ESWI、NEWI等水体指数因无法剔除含藻富营养化水体的干扰，混有建筑等信息使得其提取精度降低，实验发现MEWI指数对比其他指数受泥沙因素影响较小，对于汛期水体监测很有帮助。目前对于这类超绿富营养化水体信息提取研究大多只是针对提取水体本身，而忽略了剔除其对整体水域提取的影响，MEWI指数的提出能有效解决这一问题。

在气候变化和高强度人类活动的综合作用下，河流天然水文情势发生了一定程度的改变，影响了河流生态系统的结构稳定和功能发挥。河流生态需水评估对维系河流生态系统健康至关重要，是水科学的重要研究内容之一。以衢江为典型研究区，提出基于Copula函数的改进逐月频率法，分析生态流量过程。构建月均流量和年均流量之间的联合概率分布，通过条件Copula进行月均流量的预估；建立月均流量的条件概率与联合概率的相关关系，设立枯水年型月均流量的条件概率目标并计算联合概率；利用联合概率求解月均流量的保证率，根据边缘函数推求各月平均流量设计值；对计算成果进行合理性检验。结果表明：Clayton Copula函数对衢江月均流量和年均流量之间的联合概率分布拟合效果较好；衢江基本生态环境需水量21.2亿m³，占多年平均径流量的36%；生态需水分析成果通过了《河湖生态环境需水计算规范》要求的合理性检验，且在河流生态安全性上偏安全。基于Copula函数的逐月频率法统筹考虑了河流年均流量与月均流量保证率的差异性，是河流生态流量评估的一种有效方法。研究成果可为衢江水资源开发利用及河流生态环境保护提供科学依据和技术支撑，同时对其他流域生态需水评估和水生态文明建设具有重要的参考价值。

三峡水库入库水沙通量及组成发生较大变化，对水库调度运行产生重要影响。借助三峡水库入库重要控制站点的长系列水沙资料，采用统计分析的方法，系统研究了三峡水库入库各组分水沙通量的变化过程及原因。结果表明：三峡水库入库径流量变化不大，入库输沙量显著减少，三峡水库蓄水后入库泥沙减少主要是由金沙江输沙减少引起的；各组分年均径流量无明显趋势性变化，但各组分输沙量占比变化较大，受溪洛渡和向家坝水库蓄水影响，2013年后金沙江输沙占比由最大变为最小的区域，支流来沙占比明显增加，嘉陵江和沱江成为三峡水库入库沙量的主要来源，同时向家坝至朱沱区间河床由淤积转为冲刷而补给泥沙，成为三峡水库入库泥沙来源的重要组成部分。

水利枢纽工程直接影响天然河川径流情势和水生生物环境。只有兼顾人类需求和自然生态需求的水利枢纽工程才具有可持续性。以拉萨河上游旁多水利枢纽工程为例，利用变化范围法（Range of Variability Approach，RVA）和2014-2020年逐日入库天然流量、调节后的出库流量和库水位等数据，综合分析旁多水利枢纽对拉萨河径流情势的影响，定量评价径流情势各指标及整体改变程度；并结合向量统计的方法完整地展示了年极端径流时间分布特征，合理评价了水库调节对年极端流量发生时间的影响。结果表明：旁多水利枢纽工程对拉萨河径流情势影响较大，特别是对冬春季极端低流量具有持续影响；其中1月、3月、5月平均流量、年最小1天流量、年最小连续30天流量、年最小1天流量发生时间改变度为100%；水利枢纽运行期间径流情势整体改变度为62.21 %，属于中度改变。虽然旁多水利枢纽对拉萨河的调节满足了农业和城镇供水需求，有利于社会和经济发展，但径流情势的中度改变，尤其是对低流量的高度改变，将对拉萨河的整个河流生态系统造成不利影响。通过对旁多水利枢纽的运行提出实时评估，指出目前水库调节存在的问题，提出水库调节应统筹兼顾社会和生态需求，为合理调度拉萨河流域水资源提供参考。

为了研究一字导流墩对弯道岔河进流的影响，以铜城闸为研究模型，首先从不同工况中选择流态最为复杂的情况，然后以此最差流态作为基础再在闸前和弯道不同位置处设置一字导流墩，分别在铜城闸弯道岔河模型中测得其流场参数，并建立进闸流速矢量与闸墩方向之间的夹角指标对弯道岔河流态进行分析，同时采用FLUENT软件进行数值模拟验证，用Tecplot软件进行后处理分析，最后结合物理模型选出整流最优方案。研究结果显示：进闸流速矢量与闸墩方向之间的夹角偏转系数可以直观评价进流流态的优劣；在闸前放置一字导流墩，随着一字导流墩位置距离闸越近，闸前的流态会越紊乱。此外，在弯道处设置一字导流墩可以明显的改善弯道处的旋涡，在弯道中心线上离凸岸20 m处布置一字导流墩，弯道和闸前流态均受到明显的改善。

针对河流天然来水丰枯情况不同的特征，提出了一种考虑年内径流变化程度的生态需水计算方法—变区间阈值法，在枯水期生态需水仅设定下阈值，丰水期则须同时设定上、下阈值。通过与Tennant法和分布流量法对比分析，结果表明：变区间阈值法性能不弱于分布流量法，且非劣解集的分布较Tennant法更均匀；在2月份水位有所下降，有利于抵御咸潮入侵；在3-5月份出库流量较大，有利于生态环境和鱼类产卵期产卵；降低了枯水期对径流资料的依赖，便于计算。丰富了现有生态需水计算方法，可为相关研究提供技术支持和参考依据。

选择典型黄土塬区——长武塬及长武塬边的王东沟小流域作为研究区，对研究区内降水、不同地表植被类型下0~15 m深度范围内的土壤水、井水和泉水样品进行采集，对比分析了各水体氢氧稳定同位素的组成特征，进而对黄土塬区地下水补给方式进行判定。结果发现：降水同位素组成与氘盈余呈现出“先减小后增大的趋势”的季节变化趋势；土壤水样氢氧同位素点样分布于当地大气降水线（Local Meteoric Water Line，LMWL）的右下方，分布较为离散，土壤水入渗过程中活塞流与优先流共同存在；地下水样氢氧同位素点样分布于LMWL和土壤水分蒸发线（Soil Water Euaporation Line， SWEL）之间，其离散程度远小于雨水与土壤水样品；黄土塬区地下水主要接受土壤水通过活塞流和优先流的双重入渗补给。

为全面了解太湖流域各城市在普遍已实施最严格水资源管理制度背景下的水资源利用现状，总结存在的问题，探索今后水资源可持续利用发展方向，基于水足迹视角，研究了太湖流域及流域内上海等8个城市2015-2019年水资源利用情况，结合LMDI（Lograrithmic Mean Divisia Index method）模型分析了人口数量、富裕程度、技术水平对水足迹变化的驱动效应，并构建水资源可持续利用评价指标体系进行了评价。结果显示太湖流域近5年总水足迹不断下降，工业、农业水足迹不断下降，生活水足迹不断上升，各城市中上海总水足迹最大，嘉兴最小。技术水平因素对水足迹变化影响最大，人口数量因素影响最小。富裕程度与人口数量呈正向驱动，技术水平呈反向驱动。太湖流域水足迹结构较为稳定，上海、苏州对外依赖度较高；水足迹效益整体不断提高，各效益指标城市间差异显著；水足迹生态安全形势不容乐观，但近三年呈不断向好态势。研究结果表明今后太湖流域各城市制定和调整水资源管理政策时应加大对节水技术、工艺和设备的科研投入，推动农业、工业用水的高效开发利用，加强生活用水定额管理，重视人口增长对水资源的压力，不断提高水资源利用率，实现区域水资源的可持续利用。

流域梯级水电站之间水流演进计算存在两个方面的问题：一是因库容曲线、泄流特性曲线及机组耗流量特性曲线等不够精确，计算的出库水量和时段库容变化量不可避免的存在误差，从而导致梯级水电站之间的水量不平衡问题；二是短时段计算所得到的入库流量过程“锯齿”现象严重。针对这两个问题，本文提出一种受上游水库调控影响的日时段入库流量预报方法，将入库流量分为上游水库出库流量与区间产汇流两部分，以日为时段长，以水量平衡理论、马斯京根汇流系数法以及API模型为理论基础，在上游水库出流的河道演算中引入修正系数处理区间来水或引水问题，应用API模型计算区间产汇流过程。通过郁江流域西津水库的实际应用表明，率定期纳什效率系数（NSE）为0.943，检验期纳什效率系数（NSE）为0.914。结果表明该方法充分考虑了水文学基本原理和流域水电站水库运行实际情况，可有效解决梯级水电站间水量不平衡问题并有效避免了短时段入库流量的波动问题。

为了探究引洮一期工程对受水区的降水、潜在蒸散发、径流及地下水的影响，以甘肃省中部引洮一期受水区为研究区，利用遥感和WRF（Weather Research and Forecasting Model）模型模拟受水区2015年、2017年、2020年的降水、潜在蒸散发情况，并通过实际观测资料对受水区洮河、祖厉河流域的径流量以及典型受水区定西市的地下水位变化情况进行分析。结果显示，引洮一期工程运行以来，潜在蒸散发过程出现了先减后增的现象，山区和冬季的潜在蒸散发普遍有所增加；受水区河道径流量增加明显；地下水位普遍上升了1~2.5 m，并且水位仍然在动态变化中。研究成果可以为引洮工程对干旱地区黄土高原水资源影响的进一步研究提供基础资料和基础方法。

为解决水资源配置方案选取困难、效率低的问题，提出一种基于区间Pythagorean-PROMETHEE算法的水资源配置方案多属性群决策方法。首先，构建各决策专家的区间Pythagorean模糊决策矩阵，利用相对贴近系数法、熵值法以及Pythagorean模糊数的距离确定决策专家与属性的权重；其次，利用综合权重与IVPFWA算子将各决策矩阵聚合为综合决策矩阵，接着通过PROMETHEE方法得到最终水资源配置方案的排序结果；最后将该方法运用于优选S市水资源配置方案的案例中，并通过与TOPSIS、VIKOR方法的计算结果对比，最终验证了区间Pythagorean-PROMETHEE算法能够准确地决策出合理的水资源配置方案，且计算结果具有可靠性与有效性。

为揭示变化环境下土地利用类型对流域降水-径流特征的影响，选用集总式水文模型MODHYDROLOG模拟漓江流域2008-2016年的日径流量，在不同时段人类活动和气候变化情景下，分析土地利用类型与模型时变参数的相关性，揭示流域降水-径流特征的变化情况，探索流域特征受人类活动影响的动态定量感知。结果表明，MODHYDROLOG模型能较好地模拟漓江流域的日径流过程，NSE和 R^{\mathrm{2}}均超过0.7， D_v在0.2%以内。大部分土地利用类型变化与地下水相关参数dlev、k1、k3等密切相关，个别与植被相关参数呈现不同程度的相关性，而渗透和洼地相关参数并未体现出显著性。分析土地利用方式对产汇流的影响，表现为耕地和林地会抑制地下水基准面抬升，增加地下水深层渗漏量，同时促进基流交换作用从而有利于含水层对河道的补给，水域和城乡的作用机制则相反。草地减小了壤中流的比例，增加地下水的补给量。本研究结果可为变化环境下流域的水文模拟及预报预测提供参考依据。

为提高水文地质参数求解精度，以2组抽水试验数据为例，引入饥饿搜索（Hunger Games Search， HGS）算法，采用实测降深与模拟降深的离差平方和均值达到最小为目标函数，优化求解泰斯公式导水系数和储水系数，结合评价指标并与多种智能优化算法如黄金正弦算法（Golden Sine Algorithm，Gold-SA）、天鹰优化算法（Aquila Optimizer，AO）、鲸鱼优化算法（Whale Optimization Algorithm，WOA）以及阿基米德算法（Archimedes optimization algorithm，AOA）5种算法的计算结果进行比较。结果表明：HGS算法在地下水参数反演中表现出较好的全局寻优能力和稳健性；相比而言，HGS算法不仅反演精度最高，而且评价指标误差值最小，纳什效率系数值最接近1，综合性能最佳。因此，引入的HGS算法可以有效地提高水文地质参数求解精度的问题，为地下水参数反演提供了一种新的求解方法。

以飞来峡水库为研究对象，构建了一维、二维以及水力学耦合模型，研究不同年型与频率洪水对临时蓄滞洪区淹没的影响。采用“62·8”和“82·5”两场年型洪水率定模型参数，利用2006年7月和2008年6月两场历史洪水实测资料进行模型验证。经率定与验证，模型成果合理可行。以北江流域发生的两场典型洪水“62·8”和“82·5”设计重现期为300年、200年、100年和50年共8种不同工况，统计其沿程典型断面最高水位、蓄滞洪区淹没面积及洪峰抵达时间，并基于DOM及DEM叠加图统计的库区人口与房屋调查数据，分析4处临时蓄滞洪区的淹没风险。结果表明，飞来峡水库在防御50年一遇以上洪水时，库区临时蓄滞洪区将遭受不同程度淹没影响，亟待加强工程措施与非工程措施以减轻洪水灾害风险。

石羊河流域因水资源短缺引发的生态环境问题，引起党中央、国务院及社会各界的广泛关注。为推进流域治理工作，提升有限水资源的利用效率，石羊河流域不断推进水资源的信息化、智慧化管理，有力支撑了各项水利业务，提高了水利工作效率和管理水平。为积极推动新阶段流域高质量发展，推进数字孪生流域建设，提出数字孪生流域建设的总体框架、建设路线、建设布局等，为石羊河流域对表对标现有信息平台存在的问题和不足，进一步提升管理水平，加快构建现代水治理体系，建设石羊河数字孪生流域提供了参考。

水利信息化系统涉及的业务多，软件系统复杂，硬件设备类型和型号众多，系统建成后往往面临着如何运维的问题。当系统发生故障、监测数据或业务数据异常时，需要对整个系统的软硬件运行情况进行逐个排查，大多靠个人工程运行经验，排查耗时长且难以找到根因，严重影响了水利工程的安全稳定运行。为解决以上问题，以水利数据传输链路分析为基础，建立水利数据链路故障排查二叉决策树模型，配置链路节点属性监控项，通过传统监控结合决策树推理的方法，实现水利信息系统故障的快速定位。并在某长距离输水工程现场予以了正式使用，应用效果良好。

智能泵站建设是实现智慧水利的基础和数据源头之一，是智慧水利的典型应用。智能泵站是应用先进测量、工业互联网、数据融合、人工智能、大数据等技术实现对泵站的主机组、变配电设备、水工建筑物等对象和调度运行管理活动的全面感知、可靠传输、智能数据存储和融合、高效协同、智能监控、预测性维护、规范管理和数据服务等。首先介绍了智能泵站系统体系结构，包括感知层、通信层、数据层、应用层和交互层。然后，介绍了统一数据平台中的数据建模、异构系统的数据采集和整合、智能存储策略、数据共享发布四个关键部分的要求。详细描述了智能泵站相关的智能监控、优化调度运行、智能安全监测、智能检修、智能检查、智能管理、数据分析与可视化、掌上泵站共8个智能应用的内容和要求。建设智能泵站是实现泵站安全、高效、经济运行和精细化管理的基础。

为了研究不同叶轮在同一泵装置中的水力性能，基于某立式泵装置，选取两副性能相近的轴流泵叶轮，采用数值模拟方法分析了两副叶轮在同一泵装置中的流动状况，并通过模型试验测试了泵装置的外特性。根据数值模拟和模型试验结果，在扬程相同的情况下，比较了各自设计工况时两副叶轮叶片表面的压力分布情况；对比了多个工况时不同测点位置的压力脉动值和叶轮导叶内部的流速矢量图；分析了叶轮对其他部件的影响。数值模拟结果表明：为了满足泵装置设计要求，不同的叶轮运行条件不同；在各自对应的设计工况下，两副叶轮的叶片表面压力分布差异明显；叶片头部的压差是造成叶轮进口压力脉动幅值大的原因，导叶内部出现漩涡导致导叶内部低频压力脉动突出；导叶出口的流速分布不均匀度与出水流道的水力损失变化趋势一致。模型试验结果表明：在设计工况，两副叶轮对应的泵装置效率基本相同，而空化性能差异较大；数值模拟与模型试验结果吻合较好，验证了数值模拟的可靠性。

为分析轴流泵装置封闭式进水池内部流动特性及性能预测，基于商用CFD（Computation Fluid Dynamic）软件， 运用N-S方程和标准k-ε紊流模型对泵装置进行全流场数值模拟研究。共计算22~40 kg/s流量范围内的7个工况点，与泵装置模型试验展开对比。研究表明小流量、设计流量工况两者吻合较好，大流量工况封闭式进水池内部流动复杂，两者差异较大。数值模拟和模型试验两者在喇叭管后上方相同位置均捕捉到明显附壁涡，验证了数值模拟的有效性和可靠性。

在泵站“无人值班、少人值守”管理模式下，目前尚缺乏对水泵出口液控阀门故障的监测。以某引黄灌区泵站为例，研究提出了一种离心泵出口液控阀门故障的监测方法。经泵系统水锤计算可得到设定的测压点压力变化过程，与试验结果比较，两者基本接近，表明数值计算结果比较可靠。基于泵系统水锤计算，可以分别得到泵出口液控阀门按确定的关闭规律关闭、水泵正常停机时泵站最大净扬程工况和最小净扬程工况下出水管上设定测压点的压力变化过程，计算泵站最大净扬程工况与最小净扬程工况的测压点压力差的平方和，可得到泵出口阀门故障的监测指标值ε。当某台水泵正常停机时，泵站计算机监控系统可以实测到泵出水管上设定测压点的压力变化过程，将泵站最大净扬程工况水锤计算的测压点压力与之相减，可得到计算时段内不同时刻两者压差的平方和E。如果E大于ε，则可以判断泵出口液控阀门没有按照水锤计算时采用的关闭规律进行操作，从而表明泵出口液控阀门存在故障。经实际工程应用验证，本文提出的离心泵出口液控阀门故障监测方法是行之有效的。

为解决供水泵站运行效率低、偏设计工况运行等问题，以泵站输入功率为目标函数，考虑水泵运行高效区等约束条件建立泵站运行优化模型，采用粒子群算法对该模型进行求解。针对粒子群算法求解存在的结果早熟和收敛精度不高的问题，对该算法参数进行了自适应改进，并加入模拟退火与柯西变异操作。通过测试函数验证证明改进后的粒子群算法在寻优精度上相较于APSO-DA等优化算法有大幅提升，并具备良好的搜索稳定性。将其应用于泵站优化运行问题，考虑水泵启停损耗，确定了泵站日运行最优运行方案。优化结果表明改进的运行方案较原方案的能耗下降9.36%，节能效果明显。

农业水价综合改革是我国新时期“节水优先”治水方针的重大战略举措，是促进农业节水的政策保障。被国家列为改革先行者、探索者的江苏，于2020年底率先完成改革任务。其2019年出台的《江苏省农业水价综合改革工作验收办法》，是全国此类首例，是江苏改革成效的检验石，也是其高效推动自身改革的行动指南，更可作为其他改革地区的宝贵参考资料。为此，靶向国家改革要点，本文解析了江苏地区改革目标、任务的上位政策符合性，综合评价了江苏改革验收办法中考核指标的适宜性，并基于该办法，初步构建了江苏后续改革“回头看”指标体系，为巩固和持续发展本地区的水价改革工作提供帮助。

山区管道输水面临高差大、高水头等问题，在下游区需要对其降压、消能处理。孔板结构简单，制作成本较低，消能率较高且能很好地满足工作要求，在节流减压方面应用范围越来越广。对于单孔以及多级孔板研究不乏其数，然而对于多孔孔板研究过少，为探究有压管道中设置多孔孔板后流场特性及消能率的变化，采用全局结构网格及全局非结构网格两种网格划分模式，并进行对比分析，采用Realizable k- \epsilon模型对5种不同类型孔板进行数值模拟研究，并采用壁面函数法处理边界条件。研究结果表明：采用非结构网格与Realizable k- \epsilon模型模拟结果与试验结果较吻合，最大的相对误差为6.81%。水流经过孔板，受其束窄水流作用的影响，水流运动状态发生改变，压力迅速降低，且在后方形成漩涡区，不同类型孔板后方漩涡区长度不同。多孔孔板消能率与开孔率、雷诺数密切相关，开孔率越小，消能率越高，消能率最高可达97.1%；消能率随雷诺数增大先迅速增大之后缓慢增大，最大增幅为7%；通过量纲分析与曲线拟合，还得到了多孔孔板消能率的经验公式，且计算值与实测值相对误差控制在±6%范围内。

针对并联管线输水的复杂连接阀组，研究了其水锤计算边界条件的求解方法。通过阀系数计算公式将串联或并联阀组简化成单独的阀，从而对多并联阀组合成的连接阀组进行了简化。基于水锤计算的特征线法和阀流量公式，得到了简化后的连接阀组边界条件的非线性方程组，给出了不同的阀门开关状态下直接求解或迭代求解该非线性方程组的方法。对某大型重力流输水工程，进行了正常检修过程通过开关复杂连接阀组来切断部分管段输水时的水锤计算，得到的水力波动具有较好的连续性和一致性，阀组开关衔接过程中没有数值异常，证明了所推导的求解方法的正确性。成果为准确计算复杂连接阀组的边界条件提供了一种方法。

在深汕合作区的水底山水库建设项目中，采用无人机倾斜摄影测量技术获取项目区域的实景三维模型，结合人工实测得到多样化的地理信息数据。基于此，采用BIM正向设计完成项目方案制定，以测区的实景三维模型、数字高程模型及水库BIM模型为空间数据基底，实现三维可视化的分析和计算，成功将无人机倾斜三维技术应用于项目的BIM设计中，更好的服务于水库建设工程中的设计和施工管理工作，为无人机倾斜摄影测量技术与BIM技术在水库建设项目中的融合应用提供技术参考。

为研究大管径吸入管道超规范安装离心泵无法取水问题，采用了可视化装置多次模拟试验，分析了吸入管道内气、液两相运动规律，查明了产生气缚的气体真实来源：因吸入管道不顺直，气体被液体封闭无法排出。围绕排空吸入管道这个关键问题，经多次尝试，利用气囊位于吸入管道高点位置且有压的特点，设计了简易装置，排空气体，消除气缚现象，代价小、效果好，为相应规范补充条文说明提供依据，同时也为行业类似工程提供参考。

为检验和进一步的了解全贯流泵装置的水力性能，以龙昆沟北雨水排涝泵站为例，对其泵装置的外特性进行模型试验研究并分析和数据评估。龙昆沟北雨水排涝泵站全贯流泵原型装置效率在叶片安放角固定在+2°时，水泵装置的运行流量为15.35 m³/s，此时扬程能够达到2.16 m，效率达到峰值：65.25%。该全贯流泵装置在各个试验工况内，其装置汽蚀余量充裕。该装置最大扬程对应的飞逸转速为216 r/min，即等于1.49倍的额定转速，满足了水泵安全运行要求。在原方案设计扬程工况下，泵装置的运行效率偏低，不满足泵站的设计运行效率要求。而在调整了叶轮外壳与叶轮外圈之间的间隙后，泵装置设计扬程对应的装置外特性均能满足实际泵站运行要求。全贯流泵装置尺寸小、结构紧凑且水力性能优异，对于低扬程大流量泵站具有较高的适用性，可考虑采用。

为探究水稻水肥管理模式，在蒸渗测坑内进行控制灌排条件下田间渗漏量与施氮量组合的水稻栽培试验。试验设置低渗漏量L（3 mm/d）、高渗漏量H（5 mm/d）2个水平，以及全生育期施氮量设置为N0（0 kg/hm²）、N1（150 kg/hm²）、N2（225 kg/hm²）、N3（300 kg/hm²）、N4（375 kg/hm²）5个水平，共10个处理，研究了不同水氮处理对水稻产量、水氮利用效率及品质的影响。研究结果表明：相同渗漏量处理下，水稻产量随施氮量的提高呈先增大后减小趋势，在L-N2处理时产量达到最高，过量增施氮肥不仅会造成水稻减产，也会使水氮利用效率和食味品质下降；低渗漏量处理表现出一定的增产趋势，同时低渗漏量处理有效提高了田间水分利用效率。整体上低渗漏量条件下N2处理的水氮管理方案最接近目标为高产、优质和高效的理想结果。该研究对加强农田水氮科学管理，提高水氮生产效率，促进资源可持续利用具有重要意义。

排涝泵站在区域排水中发挥了重要作用，开展排涝泵站优化运行研究，具有重要的现实意义。针对排涝泵站的不同排涝情景（日常排涝、超标准排涝、预降阶段、抢排阶段），构建了泵站单机组一定时间内排水量最大、耗电费用最小的非线性多目标变角优化数学模型，采用一维动态规划法求解，得到一系列与不同耗电费用所对应的各时段开停机、叶片安放角度的决策方案，以及最大排水量和单位费用排水量。选择某圩区排涝泵站单机组日运行优化为例，分析了不同停机次数约束对变角优化结果的影响，并分别对日常排涝、超标准排涝、预降阶段和抢排阶段等不同排涝情景提出了优化运行建议。研究结论为排涝泵站汛期优化调度方案的决策提供了参考。

为探究广西地区不同观测期生态沟对农业面源氮磷的削减效果，明确关键削减时段，根据2019年5月-2021年4月研究区实测资料，分析研究区干季、雨季、春季、夏季、秋季和冬季不同观测期氮磷浓度变化、氮素组成及削减效果。结果表明：整个监测期，研究区氨氮、硝态氮、总氮、总磷的平均浓度分别在5.62~19.84、2.38~4.00、15.30~28.18、0.50~1.26 mg/L之间；生态沟沿程监测点氨氮、硝态氮浓度占总氮浓度平均比例分别在0.04~0.90、0.02~0.66之间，且秋季、冬季、干季氨氮平均占比在0.41~0.90之间，显著大于其他季节；生态沟沿程各点对进水口的削减效率明显，氨氮、硝态氮、总氮、总磷平均单位去除率分别在 0.31%~1.10%、0.07%~1.69%、0.31%~1.07%、0.30%~0.91%之间。秋冬季生态沟对氨氮、总氮、总磷削减效果显著，而在夏秋季对硝态氮削减效果最好。

基于遥感影像的作物种植结构提取在实践中得到广泛应用，其中分类特征和样本数量选取是影响提取精度的关键。为了探讨不同分类特征和样本数量对作物种植结构提取精度的影响，以甘肃张掖灌区为研究区，采用监督分类中支持向量机方法，研究了光谱与时序NDVI两种分类特征在不同样本数量条件下的作物种植结构提取精度。结果表明：①随着样本数量的增加，识别的作物种植结构空间分布准确性逐渐增加直至稳定状态。②基于时序NDVI特征提取的玉米面积平均误差为2.82%，平均总体分类精度为84.8%，平均Kappa系数为0.81；其精度优于基于光谱特征提取结果。③研究区每10 km²的样本数量为3~4个时，样本能够保持最佳的训练效果。研究成果可为提高作物种植结构提取精度提供重要参考。

为了提高潜水轴流泵的水力性能，改善其内部流动状态。对潜水轴流泵进行正交试验法优化设计，选取叶轮、导叶、井筒为试验因素，每个因素取3个水平，设计了一个三因素三水平的正交方案。对每个方案进行试验测试，并对这9组方案的数值模拟结果进行分析得到最优方案。通过极差分析得到潜水轴流泵叶轮、导叶、井筒影响性能的大小顺序以及最优参数组合。试验结果表明，导叶叶片数对潜水轴流泵的扬程和效率影响程度最大。在设计工况点，综合分析所选出的最优方案扬程和效率均有所提高，优化方案的参数搭配能够有效减少潜水轴流泵的水力损失，提高其水力性能的同时改善泵段内部流动，达到优化设计的目的。

沙坪水电站由于多年运行存在机组振动大和过流部件磨损严重问题，需对现有机组进行技术改造并计划增加容量，提高电站安全性和年发电量。根据引水系统布置，基于机组出力计算数学模型，结合电站稳定工况下实测资料，准确计算引水系统的实际糙率值。结果表明，稳定工况下数模计算获得的调压室水位和水轮机水头与实测值平均偏差小于0.9%，证明数模的准确性和计算采用糙率的合理性；沙坪水电站在保持原水工建筑物和基坑尺寸不变的条件下，转轮直径由原来的2.03 m增大至2.10 m，电站总容量增加5%是可行的。增容改造后机组丢负荷或增负荷的调压室最高和最低涌浪水位仍然能满足水电站调压室设计规范要求，也符合调压室现有高程布置要求，因此沙坪电站增容改造是可行的。

活动导叶翼型与转轮的匹配合理性对水轮机的水力性能产生多方面影响。在一些已建成的中小型电站，由于选型和电站过流通道设计不合理等使得活动导叶翼型与转轮匹配不合理，导致无叶区压力脉动问题非常突出。为研究活动导叶翼型对中比转速混流式水轮机无叶区压力脉动的影响，以需要改造的某中比转速（n_s =190）混流式水轮机为例，对正曲率、对称和负曲率三种活动导叶翼型与同一转轮组成的水轮机流道不同水头下进行三维瞬态流场数值模拟，分析不同型式导叶对水轮机的水力性能的影响，着重分析无叶区的压力脉动影响规律。结果表明：对于需要改造的中比转速混流式水轮机采用负曲率活动导叶对效率和出力的提升具有显著效果。中比转速混流式水轮机由于无叶区增大，无叶区压力脉动更复杂，采用负曲率活动导叶水轮机的低频脉动相较于采用其他两种翼型的水轮机有所改善，且周向压力脉动的周期性和规律性也更好。

针对水电站地下厂房存在的过于湿热，以及除湿机运行状态单一等问题，以我国华中地区某水电站为例，设计了一套基于RS-485协议的水电厂地下厂房湿热环境优化系统与分区域除湿机模糊智能控制方法。详细介绍了湿热环境优化系统的架构与功能，并提出了考虑相对湿度误差及相对湿度误差变化率的分区域除湿机模糊智能控制方法。该系统可以满足水电站生产运行的要求，有利于改善水电厂厂房湿热环境，并提高水电站的智能化运行水平。

针对提升大型水电站在电网中调峰调频作用及水电企业运行管控水平的需求，研究了自动模式下的水电机组发电控制技术，提出了负荷计划曲线斜率平滑启停模式下的提前开停机的算法流程。结合该启停模式提出了与一次调频协联控制策略以及异常处理策略，并基于丰满发电厂的应用实例验证了上述方法的有效性。可以得到合理选择提前开停机时间，可改善开停机过程的平滑效果。