北方地区由于缺水干旱、城市化进程发展和人为活动等影响导致河流生境退化严重，现有评价体系和方法不能很好地反映河流生境状况，基于此，构建了包括河流形态结构、水质水量、河岸带状况、景观环境、水生生物5个方面共13项指标的北方河流生境质量评价指标体系，确定了各指标的等级划分及生境质量综合指数计算方法。结合北京市延庆区妫水河生境调查结果，对流域内选取的妫水河干流及3条支流按照河流河段尺度分为缓坡型、山区型和城区型河段，并利用构建的评价体系和方法开展具体评价。结果表明：（1）研究区域13个样点的河流生境质量状况差异显著，约46.2%的样点河流生境质量处于好等级，约15.4%的样点为较好等级，约7.7%的样点为一般等级，约23.1%样点为较差等级，约7.7%的样点为最差等级。（2）缓坡型河段的生境质量明显优于山区型河段和城区型河段，其生境等级为“好”，山区型和城区型河段的生境等级均为“较差”，表明河流水量和人类负面干扰对河流生境影响较大。（3）该评价指标体系适合北方缺水干旱的特殊生境状况，其评价结果较为直观的反映了河流生境现状，兼备科学性和可操作性。

为了研究强震下渡槽的流固耦合动力作用，本文首先用VOF模型验证了渡槽内水体响应的非线性，然后通过位移有限元方法建立了U形渡槽流固耦合模型，并根据地震作用的特点构造了一组Ricker子波，分别计算了刚、柔性槽体模型的动力时程响应。计算结果表明，渡槽流固耦合动力作用的强度主要受流体晃动频率、槽体自振频率两个因素控制，当外界激励的频率接近这两个频率时，渡槽的流固耦合动力作用将变得十分显著；当激励频率达到水体晃动频率的2倍时，水体主要运动方式将由表面晃动转变为整体惯性运动；地震作用下水体动力响应的非线性可以忽略。这些现象在渡槽抗震设计中应当引起足够的关注。

本文基于美国陆军工程师兵团EM 1110-2-6053中提出的水工建筑物抗震性能需求能力比（DCR，demandto capacity ratio）评价方法，对某水电站沉砂池综合抗震性能进行了评价。结果表明，在OBE下，沉砂池右边墙的抗剪性能、抗弯性能、抗滑动稳定和抗倾覆稳定性均能满足设计要求。而在MDE下，尽管沉砂池截面抗弯性能良好，但其右边墙的抗剪性能难以满足设计要求，需要对结构断面或配筋进行调整；且其可能发生滑动失稳和倾覆失稳破坏，需要进一步开展非线性动力分析。

针对混凝土拱坝浇筑过程中同仓混凝土不同区域温度存在差异问题，定性分析了同仓温度差异原因，采用仿真方法分析了同仓温差对应力的影响。分析结果表明：（1）同仓混凝土温度存在差异主要原因有两种，一是仓内各温度计埋设点与冷却水管距离不一致引起的测值差异；二是冷却水管长度不同、施工过程中挤压变形不同等导致流速流量差异。（2）不同温差形式对顺河向应力分布规律有一定影响，最大应力均出现在仓块中间位置，但向温度最低的区域有所偏移，此外，中上部出现温度最低的温差形式对应力较为不利。（3）最小温度降幅一定时，温差越大，应力差异越明显，温差每增大2～3℃，顺河向应力和横河向应力均增大0.2～0.3 MPa左右。在保证各支温度计不出现较大幅度超冷情况下，同仓温差对浇筑仓混凝土安全性能无明显影响。研究结果为拱坝温度应力控制及防裂措施提供了参考。

预掺混扩散器区别于常规扩散器，在污水自扩散器出流前提前掺入环境水进行预稀释，可有效提高污水射流初始稀释度、减小混合区范围。本文通过调研分析，总结归纳了管壁开孔式、套管式及终端式这三类已有预掺混扩散器的工作原理，提出制约预掺混扩散器应用推广的主要因素是稀释效果欠佳、水头损失过大。在此基础上，提出基于环形射流抽吸原理的预掺混扩散器，并采用模型试验与三维数值模拟方法初步研究了污水径向进流与切向进流两种结构型式扩散器的流量放大倍比及紊动掺混效果。研究结果表明，这两类进流方式的预掺混扩散器均可有效实现环境水对污水的提前掺混，其中切向径流效果更优。

西藏某水电站位于喜马拉雅地震带和藏中地震带交汇处，岸坡陡峭，坝址区某高边坡对枢纽工程的安全影响最大。为尽快消除该边坡的安全隐患，本文基于Slide软件选用了3条不同类型的地震波，采用Newmark滑块分析方法计算了该边坡在不同地震峰值加速度作用下的动力反应和永久位移，并采用拟静力法对该边坡在设计地震动作用下的稳定性进行了验算。计算结果表明，在设计地震动作用下该边坡是稳定的，随着地震波幅值的增加该边坡产生的总滑移量也在不断的增加；对于不同类型的地震波，虽然输入的地震峰值加速度相同，但地震动参数的差异会影响边坡产生的永久位移。研究结果可为工程单位进行类似边坡工程稳定性分析提供参考依据。

星载合成孔径雷达具有全天候、全天时、实时性和宽覆盖的观测特征，在滑坡灾害快速监测中具有独特优势。为此，本文针对2017年6月24日四川茂县遭遇的严重滑坡灾害，开展基于灾中Sentinel-1 SAR数据的滑坡体范围提取的应用研究。首先，通过分析森林区和滑坡区的雷达微波后向散射机理，提出基于VV极化和VH极化的雷达比值指数法；然后，结合灾前灾中两时相Sentinel-1 SAR影像，分析非滑坡区与滑坡区后向散射强度变化特征和基于雷达比值指数法提取滑坡体的合理性；最后，针对灾中Sentinel-1 SAR数据，运用雷达比值指数法进行滑坡范围的快速提取，实现滑坡灾害的监测。结果显示，基于Sentinel-1 SAR数据快速提取的茂县滑坡体面积达1.3 km²，斜向滑动距离约为2378 m；山体滑坡导致新磨村受灾严重，房屋完全被毁。研究表明，雷达比值指数能够显著的突出滑坡体的图像特征，该方法在针对Sentinel-1 SAR的滑坡提取与监测上具有较大的应用潜力和优势。

为探讨村镇供水工程的适宜次氯酸钠消毒模式，本文采用室内试验的方法从消毒液品质及其对水质的影响、消毒效果及运行成本三方面对不同应用模式开展对比分析。研究结果表明：离子膜法电解次氯酸钠发生器所产次氯酸钠溶液的有效氯浓度高，分别是无隔膜法、隔膜法电解设备产物和商品次氯酸钠溶液的10.75倍、4.51倍和1.41倍，其杂质氯酸盐和亚氯酸盐浓度极低，投入水体后对水质的影响程度最小；对大肠杆菌的消毒效果表明，4种次氯酸钠消毒应用模式均能在10 min内有效灭菌，采用离子膜法发生器消毒产生的副产物三卤甲烷最少；离子膜法发生器的电耗、盐耗相对较低，运行成本比无隔膜法、隔膜法、商品次氯酸钠溶液分别低46%、56%和81%。由于上述优势，在村镇供水中采用离子膜电解次氯酸钠发生器消毒具有较好的应用前景。

在我国大量兴建的水坝、水库等水利水电工程虽然产生了巨大的防洪发电效益，但也阻碍了鱼类的繁殖、索饵和越冬等生命行为，破坏了洄游性鱼类的生存环境，鱼道运行状况堪忧，提高鱼道管理效率迫在眉睫。本文对我国鱼道建设缺位与管理失效的原因进行了分析，并探讨了将政府作为管理水利水电单位产生的外部性切入点的可能性。研究指出，以政府作为管理切入点对水利水电单位实施有效的奖惩机制，建立绩效评价体系、完善生态环境保护以及绿色电价等相关法律法规是促使其关注鱼类生存、完善过鱼体系的主要手段，促使水电工程产生的负外部性内部化，保护鱼类资源多样性与可持续发展。

三峡库区蓄水后的生态环境问题受到人们和政府的高度重视，库区消落带是水库生态环境的重要组成部分。近年来，针对库区消落带土壤金属环境问题，国内外相关学者开展了大量的研究工作。基于近十年相关研究成果，本文对三峡库区消落带土壤金属含量、时空分布特征及生态环境风险进行了梳理、归纳和分析。结果表明，三峡库区消落带土壤金属含量总体呈现库区上游及下游较高，库区中游较低的空间格局，不同水位高程不同土壤层中各金属元素的分布特征存在一定差异。与蓄水前期相比，库区消落带土壤金属含量随干湿交替周期的增加呈现动态变化，且存在向江水中迁移的环境风险。由土壤环境质量评价结果可知，研究区域土壤总体上为二类土，处于轻度污染等级，存在轻微生态风险，主要风险元素为Cd，其次为As和Hg，但目前其含量并未影响人体生命健康。针对库区消落带的研究现状，本文提出今后相关研究的着眼方向，以期为三峡库区消落带土壤重金属污染防控及库区水生态环境保护提供参考。