气候变化和人类活动导致极端气候事件呈现非平稳性，传统的平稳性分析方法已不能正确揭示气候极值的真实时空分布规律。利用淮河流域1960-2018年日值气温和降水数据，对极端气候事件指数平稳性特征进行判定，采用非平稳广义极值分布（GEV）和广义帕累托分布（GPD）解读极端气候事件的空间分布特征。主要结果为：①低温极值中，超门限最低气温（Tmingpd）和1日最低气温（Tnn）表现出显著增加趋势，变化幅度分别为0.16 d/a和0.04 ℃/a。超门限最高气温（Tmaxgpd）、1日最高气温（Txx）、超门限降水（Pregpd）和1日最大降水量（Rx1day）均表现为不显著变化；②不同的平稳性检验方法会导致气候极值序列存在一定的平稳性差异，总体上Tmingpd和Tnn在淮河流域表现为非平稳性， Pregpd和Rx1day表现为平稳性，Tmaxgpd和Txx表现相对复杂，平稳性和非平稳性同时存在；③低温极值（Tnn、Tmingpd）30年重现水平从南向北变化，反应纬度地带性规律；高温极值（Txx、Tmaxgpd）从东部向西部减少，反应海洋对陆地气温的调节作用；降水极值（Rx1day、Pregpd）30年重现水平从东南向西北递降，反应东亚季风的逐步减弱。该研究可以进一步提高对极端气候事件时空规律的科学认识，为流域水资源管理和区域防灾减灾提供科学依据与理论支撑。

CMIP5中不同GCM模式对降雨的模拟能力不同，且存在较大不确定性。本文采用藤Copula技术构建不同GCM模式降雨与实测降雨间的多维联合分布模型，推求以模式降雨为条件的实测降雨的条件分布函数，并据此对多模式降雨进行综合，以提高其模拟与预估精度。以梧州站以上流域1961-2005年面雨量为例开展了示例研究。首先利用泰勒图从12个GCM模式中优选了6个综合模拟能力较好的模式，随后采用C藤和D藤Copula分别建立了实测降雨与6个模式模拟降雨间的联合分布，并基于AIC、BIC和对数似然值指标，优选出C藤Copula作为多模式降雨的综合模型。结果表明，使用C藤Copula方法得到的多模式综合降雨，其精度高于任一单模式，亦优于多模式的集合平均值。

干旱是一种形成机制复杂的自然灾害，其对人类社会造成的严重危害促使干旱预测技术的发展。为提高淮河流域的干旱预报水平，通过标准化降水蒸散发指数（SPEI）监测干旱状态，利用Regular vine（R-vine）Copula模型建立多维变量联合分布，将厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）、中部型ENSO（ENSO Modoki）、北大西洋涛动（NAO）、印度洋偶极子（IOD）和北极涛动（AO）作为预报因子以提高基于SPEI的干旱等级转移的预报精度。分析结果表明R-vine Copula在评价气候指数对转移概率的影响上表现良好，且多维指数较单维指数更能提升预报精度，这与区域气象干旱同时受多种气候因子调节的事实相一致。为多维气候指数影响下干旱转移行为的研究提供了新的认识。

针对传统水库多目标优化调度方案决策时往往忽略入库径流不确定性影响的不足，一方面对评价指标选用区间数，并以考虑入库径流预报误差下的模拟入库径流为输入时优化计算得到的最大和最小值为其上下限；另一方面在采用博弈论集合模型对基于序关系分析法的主观权重和Critic法的客观权重进行组合赋权的基础上，对VIKOR模型进行了改进以提高评价指标权重的可信度和合理性。应用于三峡水库入库径流不确定下多目标优化调度方案决策的算例分析表明，决策结果与以实际径流过程为输入时的基本一致，说明了该方法的合理性和实用性，为入库径流不确定下水库多目标优化调度方案决策提供了一种新途径。

多源遥感降水产品为无资料或缺资料地区的水文过程模拟提供了新的高质量的数据来源。以美国爱荷华州Iowa-Cedar中型流域为例，基于地面雨量站降水数据CPC-U定量评估了5种多源遥感降水产品（NLDAS2、Stage IV、TMPARP、TMPART和IMERG）的精度，并结合分布式水文模型DRIVE（Dominant river tracing-Routing Integrated with Variable Infiltration Capacity Environment）进行了水文效用评估。研究表明：①NLDAS2和Stage IV都能很好地捕捉降水事件，与CPC-U具有良好的一致性，其次是IMERG和TMPARP，日尺度上相关系数达到0.63~0.80，偏差为-0.21%~15.37%，探测率为0.61~0.74，而TMPART产品精度较低；②采用不同降水数据驱动分布式水文模型进行径流模拟，NLDAS2和CPC-U表现效果最好，纳什效率系数分别为0.82和0.8，其次是Stage IV和 TMPARP，纳什效率系数分别为0.79和0.63，而IMERG和3B42RT表现较差，纳什效率系数分别为0.46和-1.09。对比结果表明， NLDAS2、Stage IV降水产品精度评估表现较好，适合在Iowa-Cedar流域进行水文模拟应用，其次是TMPARP和IMERG，但IMERG水文效用评估相对较差，说明多源遥感降水数据融合产品更适合于水文模拟应用。

降雨是影响坡面产流的重要因素，不同的降雨特征会影响降雨径流过程。为探究降雨雨型和降雨峰值因素耦合对坡面径流过程的影响，设计了两组降雨雨型，其峰值分别落在整个降雨过程的前期和后期，进行了降雨径流模拟试验，构建了基于运动波模型的坡面径流数学模型，开展了相应的降雨径流过程数值模拟，分析了径流特征值随降雨特征的变化规律。结果表明：随着降雨峰值增大，两种雨型产生的径流总量和径流峰值均以指数形式增长，在降雨雨型相同时，径流总量和径流峰值呈线性相关。对不同的雨型来说，当降雨总量和降雨历时相同时，后峰型降雨会比前峰型降雨多产生约1/4的径流。

近年来，随着人为影响的加剧、社会经济的高速发展，地表水覆盖面积呈逐渐缩减态势。受研究范围广、统计难度大等因素的影响，湖北省地表水面积变化特征难以精确分析。利用Google Earth Engine平台（简称GEE），对湖北省及各行政区的地表水覆盖的变化特征情况进行分析与评价。结果表明：2000-2018年，湖北省地表水覆盖面积减少趋势明显，减少面积达1 886.5 km²。各行政区中，荆州市、武汉市以及襄阳市地表水面积减少幅度较大，分别为450、364.8和210.8 km²；湖北省地表水覆盖季节性特征明显，覆盖月数为12个月的水面面积为总水面面积的46.4%；湖北省地表覆盖类型变化特征分析显示，湖北省永久性水面面积占比较小，季节性水面面积较大，受洪涝灾害影响明显且涉及范围较广。

为了研究土地利用方式变化在典型岩溶流域产生的水文响应，构建了倒天河流域的SWAT模型，利用该模型探讨了不同土地利用情景下流域流量的变化规律和子流域产水量的变化规律及其调蓄能力分析，结果表明：参数率定后的SWAT模型在模拟倒天河流域月流量过程中表现良好，模型适用于该研究区；草地转为耕地会导致流域流量增加，调蓄能力减弱；林地向耕地、草地向耕地转化易改变子流域产水量，草地向林地的转化不易改变子流域产水量；林地向耕地、草地向耕地、草地向林地的土地利用转化均会导致子流域调蓄能力变弱，草地向耕地的转化对调蓄能力的改变尤为显著。研究成果对减轻岩溶区旱涝灾害，防治石漠化有重大意义。

区域气温、降水的空间组合分布特征对农业生产和资源利用具有重要影响。基于1960-2019年华北地区40个气象站逐日降水量和平均气温数据，采用标准化降水量指数（SPI）确定不同降水年型（涝年、正常、旱年），采用积温距平确定不同温度年型（高温、平温、低温），利用集对分析法分析华北地区60年间的气温、降水组合空间分布规律。结果显示：研究区高温年较多的站点低温年发生频次也较高，总体而言在中部地区高温年发生频次较低；涝年发生频次在研究区北部和东部地区较高，不同站点之间差异较高温年和低温年小，但同样空间分布无明显规律；温度和降水的联系度在空间上具有明显的由西南部地区向北部和沿海地区降低的趋势，产生的主要原因是北部和沿海地区高温干旱和低温洪涝这两种对立特征年型发生频率较高。研究结果对于了解研究区水热分布状况，指导防灾减灾、农业规划布局等具有一定的意义。

全球降水观测计划GPM降水产品IMERG （Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM）作为热带降水观测计划TRMM降水产品TMPA （TRMM Multisatellite Precipitation Analysis）的继任者，提供了覆盖范围更大、时间序列更长、精度和时空分辨率更高的降水数据来源。论文以国内809个气象台站2000-2017年逐日降水作为基准数据，选取极端日降水（R95p）、极端降水总量（R95pTOT）、最大日降水量（Rx1day）、最大5日降水量（Rx5day）和大雨日数（R25mm）5种极端降水指标，评价 IMERG V06 Final （IMERG） 在中国大陆的极端降水探测能力，并与TMPA 3B42V7 （TMPA 3B42） 的结果进行对比。结果表明：①总体上，各项极端指标下IMERG对极端降雨监测表现优于TMPA 3B42产品；② IMERG除倾向于低估R95p、高估R95pTOT外，其他极端降水指标偏差均低于TMPA 3B42；③在极端降雨的探测上，两个卫星产品在高海拔和干旱地区的探测精度较低，但IMERG V06的表现较TMPA 3B42更好，可靠性更高；④在极端降水频率的表现上，IMERG的频率分布较TMPA 3B42更接近于实测雨量，但在更高强度降水（>100 mm/d）中均存在低估。

小流域的水沙多时间尺度周期变化分析可为中长期水沙预测提供科学依据，为西江中游水沙序列的多尺度特征提供工程参考依据。选用红水河迁江站1957-2016年年径流和年输沙量数据资料，采用Mann-Kendall趋势检验、小波分析法和耦合关系模型，分析迁江站主要的水沙序列周期及其多时间尺度变化特征。结果表明：迁江站年水沙序列具有下降趋势，多尺度特征基本一致且存在主周期，人类活动、气候波动及水土保持措施等因素对水沙序列的变化有直接的影响。径流序列的第一主周期是25~30 a，第二主周期是13~24 a，第三主周期是3~12 a；输沙序列第一主周期是20~30 a，第二主周期是9~20 a，第三主周期是3~9 a。在5，16和28 a的时间尺度上，受生态环境及人类活动的影响，水沙序列产生较大紊乱，最终输沙序列相较于径流序列趋于稳定，其变化也滞后于径流序列。在耦合关系中，径流序列的R ²为0.43，输沙序列的为0.71，输沙序列的显著性高于径流序列；且人类活动利用科学技术通过影响输沙系统，将原水沙系统的矛盾进行缓解乃至解决，使得西江中游水沙系统进入再生时期。

城市滨水区是连接城市与自然的重要媒介，在蓄洪抗旱、水土保持、改善城市生态环境、提高区域生物多样性等方面都具有其他系统不可替代的作用。近年来，规划利用城市滨水区的案例很多，但大多形式还比较单一，在支撑城市主题功能、充分体现生态性、景观性、人本性和文化性等方面研究还有待深入。结合国内外相关规划利用现状，系统归纳了国内外城市滨水区建设与改造相关理念和技术的现状，深入探讨了城市滨水区整体性、生态性、人本化、多元化、与地域文化结合等方面的内容和利用现状，并提出今后滨水区建设与改造的应注重的方面，以期能为城市滨水区规划利用的研究与实践提供参考，以更好地发挥滨水区在城市发展中的作用。

济南趵突泉泉域分布着趵突泉、黑虎泉、珍珠泉和五龙潭四大泉群，自20世纪50年代以来四大泉群泉流量总体呈衰减趋势，泉流量由50年代的36.6万m³/d衰减到近年的8~12万m³/d。泉水基流是一种较为稳定的径流流量，是下游河道的重要补水来源，是维持河道与湖泊生态系统健康的重要保障。利用基流分割法，对趵突泉泉群泉流量数据不同频率年进行分析计算，确定稳定的基流指数，计算不同水平年的泉水基流量；利用拐点法计算了济南泉群下游河道的生态需水量；分析了泉水生态基流量和河道需水量之间的关系，揭示了济南市的岩溶泉水对河流、湖泊等生态系统健康状况的影响，为济南市泉水保护提供了重要的技术支撑。

为分析植草河床的糙率系数取值和影响因素，采用室内物理模型和原体天然植物相结合的试验方法，选取东北地区河道滩地常见植被高羊茅，对3种不同流量、2种不同植物密度、3种不同植物高度，共21组工况进行试验分析。结果表明，天然植草河床糙率值的大致范围是0.033 2~0.064 1，糙率系数随着冲刷历时和流量的增大而减小，随着植物密度和植物高度的增大而增大。相同条件下，植物高度对水流的阻力作用比植物密度的阻力作用要大。

在经济技术水平欠发达的农村，寻找可行的废水处理解决方案是一项挑战。城市好氧污水处理厂的建设，运营和维护成本高，并不适合农村。厌氧折流板反应器（ABR）具有结构简单、易于制造、固体生物截留能力强、污泥产量低、抗冲击负荷能力高、对有机物处理效果好、运行成本低等特点，非常适合农村分散污水处理。介绍了ABR反应器的发展与改进，综述了温度、pH、进水有机物浓度、水力停留时间、反应器启动、冲击负荷等因素对ABR处理效果的影响，分析了ABR 反应器适宜的污水浓度范围以及在农村应用的可行性，介绍了基于ABR的组合工艺。

养殖场污水处理系统厌氧/好氧阶段的出水，氨氮浓度较低、较难生物降解。针对此类废水中的特征污染物氨氮，研究通过单因素实验和响应面设计实验得到三维电极最优电解条件，即pH值5.0，电解质浓度0.20 mol/L，电压9.86 V，极板间距6.47 cm。在最优条件下处理氨氮浓度为140.00 mg/L的原水，出水氨氮浓度降至34.50 mg/L，低于《鄱阳湖生态经济区水污染物排放标准》（DB36/852-2015）中高效集约发展区氨氮限值。运用X射线衍射仪检测到，在烧结温度为200 ℃时，活性炭表面附着了α-MnO₂、β-MnO₂和Mn₃O₄。结合电化学反应特性，分析所构建的三维电极体系的反应机理。

应用硅藻指数来评价龙江与刁江的水生态健康状况，分别在龙江和刁江流域设置16个样点进行调查研究。鉴定结果表明：龙江流域鉴定出硅藻28属121种，刁江流域鉴定出硅藻23属114种，共同优势属为舟形藻属、曲壳藻属、菱形藻属、桥弯藻属、异极藻属。对目前较成熟的16项硅藻指数，通过因子分析、聚类分析、箱型图分析等多种统计分析方法研究硅藻指数的适用性。研究结果表明：大多数硅藻指数与TP、TN、Cond、pH显著相关与V极显著相关，仅WAT指数与NO₃-N显著相关。优选出IPS、IDG、CEE 3项指数作为该地区水质评价的参考生物指标。通过硅藻指数综合判别得出龙江样点均为良好及中等水质，刁江样点有少部分处于良好等级水质，73%的样点水质处于中等和差等水质，龙江水质整体水平要好于刁江。

针对盐碱土地区河道边坡存在不利于植物生长且易腐蚀混凝土和筋材的问题，提出一种采用玄武岩纤维石笼的防护技术。以某苏打盐碱土河道护坡为例，采用颗粒离散元程序PFC^2D标定土体和玄武岩纤维石笼的细观参数并建立了离散元计算模型。在考虑渗流作用的情况下，采用颗粒流强度折减法分析了设计洪水位下石笼护坡的稳定性，并与原始边坡进行对比，此外对工程中关注的复合筋受力特征进行研究。结果表明：采用石笼支护后边坡的稳定系数提升了40.9%，坡内土体未发生破坏和滑动，石笼护坡的破坏形态表现为石笼之间的脱开和复合筋受弯脱开，复合筋的拉压应力远低于其允许的强度值。

为研究R2CROSS法在南方小型河流生态流量计算中的适用性，分析了R2CROSS方法中湿周率参数的适用条件、典型断面的选择，以及其他水力参数的合理取舍，并提出优化建议。对于R2CROSS方法中的湿周参数，鉴于该方法中对浅滩式河流临界状态的假定前提，在受人类改造影响较大的河道断面中，湿周率参数适宜作为评价因素而非计算因素考虑；对于平均水深和平均流速两个参数，在逐一分析不同水力参数之间的关系的基础上，提出一种参数取值的优化方法：通过推求水深和流速间的量化关系建立了 h^{\frac{\mathrm{2}}{\mathrm{3}}} ~ u曲线，配合同步约束区间，可以较为方便和快速的确定R2CROSS法中平均水深、平均流速参数的合适取值，并从多个断面中选择出适合生态系统水力条件的典型断面。

金泽水源地及黄浦江松浦大桥备用取水口是黄浦江供水系统的重要组成部分，改善金泽、松浦大桥断面水质对保障上海市西南五区供水安全具有重要意义。研究了近年太浦河工程实况调度，设计了太浦闸流量分级调度方案、太浦闸水质超标分级调度方案并进行优选，在此基础上拟定了1个常规流量分级调度方案、2个水量水质联合调度方案，并采用对重点研究范围内河网水系、水利工程及污染源进行细化更新后的太湖流域模型进行水量水质模拟分析。结果表明，太浦闸采用水量水质联合调度可改善金泽水源地水位条件及水质指标，减少关键水质指标（NH₃-N）超过0.8 mg/L及连续超0.8 mg/L天数，而对松浦大桥备用取水口水质指标改善效果有限。

长江是中国最重要内陆水运通道之一。近年来，人类活动（梯级水库建设和人工采砂）严重影响了长江上游河道河床演变规律。通过分析长江上游2005至2017年的水沙实测资料，对比长江上游梯级水库联合运行前后（2012年前后）发现，梯级水库群下游年内水文过程与泥沙输运量受水库群运行的影响较大。梯级水库拦沙作用使长江上游河段年均推移质和悬移质较水库群建成前分别减少了87%和98.5%，水库群下游泥沙补给大幅减小引发河床冲刷、粗化，河床表层床沙中值粒径较水库群建成前明显增大。人工大面积采砂破坏长江上游河道河床粗化表层，形成局部挖沙坑，造成河床形态异常演变。总体来看，梯级水库清水下泄与采砂监管将使水库群下游河道表层粗化层更加稳定，河床演变逐渐趋近稳定。

为解决预应力渡槽实际施工中，纵向、环向预应力钢绞线张拉锚固后，预应力损失值高于设计值，不满足内壁不出现拉应力要求的问题，在不改动原渡槽设计体型的情况下，根据原设计渡槽拉应力分布特性，针对性地拟定环向和纵向预应力钢绞线布置优化方案，通过对比分析，确定了经济可行的预应力钢绞线布置优化方案，经过有限元计算复核及现场施工通水后安全监测资料分析，渡槽能够满足应力和变形的各项要求。

为研究不同叶顶间隙值对诱导轮内部流动特性及非定常特性的影响，采用ANSYS CFX软件，基于SST k-ω湍流模型对某高速离心泵在3种不同诱导轮叶顶间隙率（0.01、0.02、0.03）下进行内部流场数值模拟。分析诱导轮内部流动特性、0.6Q _d流量工况下轴向截面压力脉动以及诱导轮所受径向力。结果表明：适当增大叶顶间隙对泵的扬程和效率影响较小，但可以减弱壁面射流，改善诱导轮叶片进口压力分布，提高其空化性能。叶顶间隙对诱导轮进口处压力脉动影响较大，对诱导轮中后段处压力脉动影响较小。对本文模型而言，0.6Q _d流量工况下叶顶间隙率增加至0.03时，径向力分布情况最好，说明适当增加叶顶间隙有助于减小和平衡小流量工况下诱导轮所受径向力。

经过2年滴灌小麦大田试验，研究不同灌水定额和不同施氮水平，这2个试验因素下小麦土壤硝态氮运移、氮平衡及水氮利用效率的变化情况。结果表明：2年内小麦各生育阶段耗水量和耗水模数均表现为抽穗扬花期=灌浆期>拔节孕穗期>分蘖期=成熟期>出苗期。在0～100 cm各处理在各生育期的硝态氮含量随土壤深度呈现减小趋势，表现出“上高下低”的趋势；其中土壤硝态氮含量均在0～20 cm出现最大值。在0～60 cm硝态氮含量与施氮量成正比，各处理下各生育期在80～100 cm土层的硝态氮变幅不大。当施氮量超过248 kg/hm²再增加施氮量，籽粒产量增加不明显，甚至有降低趋势，且影响籽粒吸收氮素。当灌水量大于390 mm，有很大部分水量因深层渗漏而损失，大量硝态氮也随着水分的渗漏而淋溶。此试验氮素损失中，淋溶的损失是主要途径，大部分硝态氮随水分渗漏被淋洗至60 cm以下的深层土壤中，且随施氮量的增加硝态氮淋溶更为严重。经过2年试验表明，施肥量在179～248 kg/hm²，灌水定额为45 mm，灌溉定额为390～405 mm的水氮组合，其表观损失较低，水氮利用效率较高，是适宜干旱地区多砾石砂土条件下的最佳水肥组合。

为提高多级井用潜水泵的效率，同时保证泵的扬程，以200QJ50-65型5级井用潜水泵为例，按照L₉（3⁴）正交表，选取了叶轮出口边斜度、叶轮出口边与导叶进口边间隙、导叶进口边宽度3个因素，每个因素取3个水平，组合出9组方案。采用CFD数值模拟对多级井用潜水泵的前两级进行了全流场数值模拟，获得了9组方案在额定工况下的效率、扬程。通过正交试验法和极差分析得到了各因素对效率和扬程的影响规律以及各因素对泵效率、扬程影响的主次顺序，提出了多级井用潜水泵叶轮出口与导叶进口匹配的最佳方案。结果表明：优化方案在额定工况下相比原模型泵的效率提高了4.87%，单级扬程提高了2.8 m。通过内流场分析得到了优化后泵的水力性能提高的原因。

为探究一体化泵站不同底部形式对水力性能的影响，选取2台潜水轴流泵为研究对象，在一定流量条件下，基于CFD软件，分析泵站底部分别采用圆弧、椭圆、斜坡形式时的内部流动特性。由于底部形式的改变，导致泵吸水受影响，其中泵I水力效率、进口流速均匀度高于泵II 4%左右，泵I进口加权平均角高于泵II 1%~3%。底部形式为圆弧时，流态分布无明显差异，但两泵效率偏差相对较大。当圆弧半径为2.0 R时，流速均匀度与加权平均角有所增高，流态相对较好；在椭圆弧式底部形式下，流速分布较好，水泵效率较高，推荐选取椭圆弧半径为0.2 R；在斜坡底部形式下，随斜坡角度增加，易引起漩涡，流态发生恶化等，建议选取底部斜坡角度为30°。

淮河流域是我国农作物主要种植区，为了深入认识淮河流域干旱现状及其特征、探究干旱发生规律，减少干旱对农作物造成的不利影响。以淮河流域为研究区域，选取土壤相对湿度作为干旱评价指标，以2010-2019年MODIS数据为数据源，计算出表观热惯量指数（ATI）和植被供水指数（VSWI），根据地表植被覆盖度的不同，筛选出合适的ATI和VSWI指数，然后分别与实测土壤相对湿度数据分别进行回归建模，得到拟合方程，最后，通过反演得到的土壤相对湿度数据来阐述淮河流域干旱的时空分布特征。结果表明：①干旱一年四季都会发生，干旱笼罩面积大小关系为：冬季>秋季＞春季＞夏季；②淮河流域冬小麦生长季较夏玉米生长季发生干旱的范围广；③从空间上来看，淮河流域东部、东北部、西南部的干旱范围较广，干旱的覆盖范围大小具体有：西南部和东北部＞西北部和东南部，东北部＞东南部，西南部＞西北部。

实施农业水价综合改革是农业节水工作的关键环节，关乎国家水安全和农业可持续发展。从广东省农业水价综合改革工作现状出发，阐述了全省改革实施区供水计量设施和信息化建设、农业水权分配制度、水权交易体系、水价形成机制、工程运行管护机制、精准补贴和节水奖励机制等主要改革内容和实践情况，总结了创新经验和做法，分析了改革过程中存在的困难，并提出了建议。相关经验可为省内其他城市和南方地区周边省市开展农业水价综合改革提供参考。

为探究修锉叶片出口对离心泵非定常性能的影响，对一台比转速为180的离心泵叶片出口的压力面和吸力面分别进行两种厚度修锉，采用ANSYS-CFX软件的标准k－ε湍流模型对各方案进行非定常数值模拟，对比分析不同叶片出口修锉方案对离心泵外特性、内部流场、压力脉动以及径向力的影响。研究结果表明：离心泵叶片出口压力面修锉方案PS1、PS2使离心泵的水力效率分别提高1.1%和1.5%，但在一定程度上会降低扬程，吸力面修锉方案SS1、SS2使离心泵的扬程分别提高6.3%和7.1%，但在一定程度上会降低水力效率；对吸力面进行修锉可以提高蜗壳扩散段壁面和蜗壳出口的静压值，同时降低叶轮及蜗壳流道中速度分布的均匀性，但对压力面进行修锉则相反；4种修锉方案均能在一定程度上改善离心泵蜗壳流道内的压力脉动，减小压力脉动的能量损耗，其中方案PS2效果最好；修锉方案PS2、SS1、SS2均能在一定程度上减小叶轮径向力同时增大隔舌径向力，其中方案SS2的影响效果最为明显。综合分析，叶片出口压力面修锉方案PS2使离心泵性能最佳。

为提高面板堆石坝周边缝的防渗性能、探究“W”型铜止水的变形规律，采用自制的加载平台，对“W”型铜止水分别进行了不同张开、沉降位移下的剪切试验，拟合得到了铜止水变形量与剪切失效位移间的关系式，揭示了施加张开、沉降位移越大铜止水越早出现屈曲失稳现象的基本变形规律；同时结合有限元分析深入探讨了铜止水在不同位移下的变形特点，研究了止水结构长度对铜止水剪切失效位移的影响，得出在张开位移和沉降位移较小时铜止水鼻子折曲长度越长铜止水适应变形能力越强的结论。

目前我国已规划设计的200 m级以上特高心墙堆石坝，除深厚覆盖层上240 m高的长河坝外，其余工程均清除心墙基础部位全部覆盖层和软弱岩层，并浇筑混凝土垫层找平。混凝土垫层作为防渗心墙与基岩的连接部位，其受力情况复杂且影响因素较多。通过有限元数值计算，研究某315 m特高心墙堆石坝基础混凝土垫层的应力变形状态。计算结果表明：对于“V”形深切峡谷的特高心墙堆石坝，上覆坝体压力大部分传至岸坡，混凝土垫层在左、右岸中下部变形较大，将导致河床中部混凝土垫层横河向拉应力增大；上覆坝体压力以及防渗心墙拱效应等原因将导致混凝土垫层在心墙与反滤交界位置顺河向拉应力增大；合理设置垫层结构纵缝、适当增加垫层厚度等措施可有效降低混凝土垫层拉应力。

水管通水冷却是大体积混凝土温度控制最常采取的施工温控措施之一，人工操作劳动强度大，成本高。针对船闸结构混凝土温控特点，依据有关规范和借鉴地下水工衬砌混凝土通水冷却智能控制经验，确定了结构混凝土通水冷却智能控制3个参数（通水时间、冷却水温和温降速率），提出了内部温度曲线控制目标和智能控制技术方法，并配套研制了智能化控制设备，在清远二线船闸上闸首底板实践应用。试验结果证明闸首底板混凝土内部最高温度、温降速率全部控制在允许值范围内，全面验证了“温升阶段全时通水降低最高温度、温降阶段间歇性通水控制流量和温降速率”以及终止通水冷却时间控制等技术方法的科学性、适用性，且该智能控制设备操作简便、性能可靠。

基于机器学习的温度预测模型的预测准确度依赖于故障样本，而发电厂的故障样本较少，不同电厂的故障样本往往不能通用。提出故障样本的自适应生成技术和基于灵敏度的测试技术，即通过自适应生成故障样本，并使用故障样本对已部署的温度预测算法应用效果进行灵敏度测试的方法。首先统计温度测点开关量信号测值的历史数据，然后综合历史统计、温度测点报警值、温度测点当前测值计算获得带时标的温度测点模拟测值，为智能趋势判断算法提供了故障样本，也为技术人员测试智能趋势判断算法的性能提供有效手段。测试可完全覆盖故障情况下的趋势特征，打破了原依靠实测故障样本的局限性，实现了对智能技术实施效果的量化评价，为智能技术调参，遴选合适算法和实施手段提供指标支撑，也实现了智能技术实施效果验证工作的前移，避免通过实际工程进行验证带来的损失和不确定影响。

以柴家峡电站原型机为研究对象，采用数值计算对水轮机转轮区域空化现象进行了系统的研究。通过改变轮缘间隙的距离，对灯泡贯流式水轮机不同轮缘间隙时的空化现象进行模拟，比较了不同间隙值转轮空化的发生状态，分析了轮缘间隙值变化对水轮机转轮空化性能及流场压力脉动的影响。结果表明：转轮内空化区域主要发生在叶片背面轮缘靠近出水边处和叶片背面轮毂间隙处，间隙值增大使轮缘处间隙空化发生剧烈。这是由于叶片与转轮室之间的位置存在间隙泄漏流动所引起的，此位置流体受到转轮主流的排挤作用并且在二次流和回流的共同作用下，间隙泄漏流动容易形成漩涡，从而致使此处的压力降低；叶片压力脉动呈现出周期性的变化，轮缘处对压力脉动所引起的振动敏感性大于叶片中部和轮毂处，当间隙值远离设计值时，压力幅值变化剧烈。

将Copula函数与高效蒙特卡洛方法结合，提出了含相关随机变量的边坡可靠度高效分析方法。以两个岩质边坡稳定性问题为例验证了所提方法的有效性。结果表明，该方法相比于直接蒙特卡洛方法在保证边坡失效概率的准确性的同时计算效率更高。Copula函数可以构造出具有不同相关结构的岩土体参数的联合概率分布，与高效蒙特卡洛方法（即蒙特卡洛重要抽样方法和子集模拟）结合能高效地处理含多种相关随机变量的边坡可靠度计算问题，相比于现行的Nataf变换方法结果更能体现岩土边坡真实稳定性。此外，该方法也能高效地计算含有复杂的隐式功能函数的边坡可靠度，研究成果拓展了高效蒙特卡洛方法在边坡可靠度分析中的应用。

流域梯级开发的建设模式、企业承担大坝安全的主体责任、发电与电网分离的电力体制，使得大坝群控已成为我国水电站大坝安全管控的主要趋势。在总结我国水电开发模式和大坝安全管控体制的基础上，讨论了大坝群和大坝群控的基本内涵，提出了流域大坝群、区域大坝群和电网大坝群的大坝群分类方法，分析了大坝群控对象、群控范围和群控系统的基本内容，研究了大坝群控平台建设、智能化大坝群控技术以及大坝群安全风险分析等关键技术问题。

2011年6月湖北房县因山体滑坡形成堰塞湖，后续处置时，因工期紧，滑坡体尚未处置，施工难度大。设计时秉着“不扰动滑坡体”的原则，采用三重防护措施，第一重防护措施为堰顶防护，第二重防护为在堰脚布置首座透水型混凝土重力坝拦渣，第三重防护为在下游布置第二级透水型重力坝拦渣。经三重防护，有效阻止了推移质向下游推移，消除溃堰风险，实现了堰塞湖长治久安。提出的透水型混凝土重力坝的设计，减少了上游水压力和基底扬压力，增加了抗滑、抗倾覆稳定性，减小了工程量，降低了工程投资。