引调水泵站基坑开挖需在满足自身结构安全稳定的要求上，在有限空间内将对邻近建筑物的影响控制在安全可控范围内，因此选择合理的支护方案对于降低工程造价及减小不均匀沉降尤为重要。基于引江济淮二期工程一泵站深基坑的场地特征和水文地质条件，采用Midas GTS软件建立了基坑开挖支护三维数值分析模型，研究了采用旋喷锚索和支护桩作为围护结构进行分层开挖时，基坑支护结构的变形和受力情况，以及开挖水位变化对周边建筑物的影响。结果表明：该支护体系受力合理，变形控制效果较好，开挖完成后基坑坡顶与支护桩位移均在安全范围内;整个开挖过程中基坑周边既有建筑物最大沉降为11.6 mm，出现开裂的风险较小;开挖过程中采用600 mm厚混凝土墙可有效起到止水效果，基坑开挖后水位波动小于当地浅水层季节性水位变幅，且不会出现渗透破坏问题。三维有限元计算可以反映开挖、降水、支护等步序对基坑工程的综合影响，研究结果可为类似基坑开挖支护设计提供参考。

由于库区水位周期性涨落，岸坡土体经常受到水的浸泡、冲刷和侵蚀，严重影响库区岸坡的稳定性。脲酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)可以改善土体的物理力学性质。为探究EICP技术在库区岸坡加固方面的应用，以亳州调蓄水库岸坡低液限黏土为研究对象，开展胶结液浓度配比、无侧限抗压强度及直剪试验，得出了考虑“钙源沉淀系数γ”“尿素水解系数β”及碳酸钙沉淀的胶结液浓度优化配比，探究了EICP加固低液限黏土的单轴抗压特性和破坏模式以及抗剪力学特性。结果表明，脲酶浓度为100 g/L时，同一胶结液浓度配比下，氯化钙浓度阈值为1.5 mol/L，高于该浓度阈值时，对脲酶催化反应速率影响较大，碳酸钙沉淀量增速减缓。胶结液浓度配比为1∶1，氯化钙浓度为1.5 mol/L时，氯化钙和尿素利用效率均较高，且碳酸钙沉淀量较多，“钙源沉淀系数γ”“尿素水解系数β”均为1.64。EICP能够改善低液限黏土的力学特性，相较于素土，EICP加固后无侧限抗压强度提升1.9倍，其破坏模式为剪切破坏。EICP加固后黏聚力、内摩擦角分别增长约51.61%、4.67%。研究结果可为库区生态岸坡的建设提供参考。

自然通风冷却塔受环境气象影响导致不稳定运行对电厂安全经济运行十分不利。为评估不利气象因素瞬间发生后，冷却塔及机组是否能满足设计中负荷变化的调节能力，建立了淋水面积18000 m²的自然通风冷却塔三维数值计算模型，研究了不利风速、高温高湿、逆温不利气象条件突现后，冷却塔的热力特性及机组的背压、出力的变化幅度及变化速率。结果表明：在设计中应重点关注突现高温高湿气象对自然通风冷却塔及配套机组稳定性的影响。高温高湿突现可导致出塔水温升高12.6℃，机组背压升高6.99 kPa，阶跃负荷变化最大约4%，线性负荷变化约0.19%/min，约60 min系统恢复稳定状态。不利风速和逆温对常规塔及配套机组的影响远小于高温高湿气象条件。

新增生产建设项目扰动图斑的自动解译提取，对提高水土保持信息化监管能力有重要意义。本文以黄冈市公路工程类生产建设项目为例，采用两期不同时相遥感影像，在深度学习算法基础上，构建U-Net++为子网络的孪生神经网络模型并引入注意力机制和优化处理算法，从而实现了新增公路工程类生产建设项目扰动图斑的高效率自动化提取。实验结果显示，本文提出的模型精确率、召回率和交并比分别为87.13%，84.25%和75.72%，对新增扰动图斑检测效果良好，在模型普适性验证中，新增公路工程类生产建设项目扰动图斑提取结果查全率为96.02%、查准率为73.43%，提取结果中的图斑边界与真实情况基本一致，漏提取的扰动图斑较少，模型表现出较强的泛化能力。结果表明，深度学习算法可以作为一种新增生产建设项目扰动图斑智能解译生产的新方法，能有效提高水土保持信息化监管的效率。

气象要素和土地利用变化是影响南通市通州区地表产流量的两大关键因素，对地表产流量变化进行定量归因计算，有助于理解这两者的具体影响机制。本文基于通州区1970—2020年的气象数据和土地利用数据，通过构建平原河网产流模型并制定不同情景设计方案，量化了气象要素和土地利用变化对区域内地表产流量的影响。结果表明：(1)平原河网产流模型能够较好地模拟通州区地表产流过程，率定期及验证期的纳什效率系数NSE大于0.88，确定性系数R²大于0.90。(2)1970—2020年通州区地表产流量整体呈显著上升趋势，1980 s、1990 s、2000 s和2010 s四个年代相较于1970 s依次增加了0.33亿m³、0.72亿m³、0.69亿m³和1.78亿m³。(3)1970—2020年，不同研究时段气象要素和土地利用变化对地表产流变化的贡献率差异较大，气象要素对地表产流变化的贡献率高于土地利用。在1980 s、1990 s、2000 s和2010 s四个研究时段内，气象要素对地表产流增加的贡献率分别为90.9%、84.7%、60.9%和79.8%，土地利用变化对地表产流增加的贡献率分别为9.1%、15.3%、39.1%和20.2%。研究结果可为区域内的水资源保护、规划与管理提供科学理论和决策依据。

精准获取灌区农灌水量有利于掌握农业用水的时空动态，促进灌区水资源合理配置。本研究比选了多种蒸散发遥感数据产品，基于区域-灌区两级水量平衡原理估算了灌区农业用水量；并通过Mann-Kendall分析、敏感性分析等方法，分析了盐池县灌区2014—2023年的蒸散发时空变化特征，识别了年际、年内不同尺度下影响蒸散发的主要气象因素。结果表明：（1）PML-V2数据产品在研究区表现出较好的精度和数据的稳定性，2014—2020年期间蒸散发未发生明显突变，平均以0.88 mm/a的速率缓慢增加；在年内分布上，蒸散发主要集中在7—9月份，在空间分布上，蒸散发总体呈现出西北低、东南高的特征；（2）年际上，温度是影响蒸散发的主要气象因素；年内，蒸散发在1月份和5—10月份由温度主导，2—4月份由净辐射主导，11—12月份由水汽压主导；（3）在灌水期，本文估算的灌溉用水量与灌溉制度计算的结果基本一致。花马池灌区节水水平有待进一步提升，在进行高效节水管理时应优先考虑该灌区。

喀斯特富营养化湖泊—草海的沉水植物近年来衰退现象严重，了解在高N、低溶解CO₂的水环境中，植物体内C、N含量及比值特征的分布规律，对于探讨沉水植物生态指示作用尤为重要。本研究通过对沉水植物—布氏轮藻的观测发现，沉水植物体内C∶N受水环境C∶N的影响，随水体内C∶N的增加植物内C∶N相应升高，此外，沉水植物体内C∶N与其相对生长速率显著正相关，且相对生长速率越高的水体中沉水植物生物量越大。在N不构成限制因素的喀斯特富营养化水体中，水体的溶解CO₂含量可能是决定其对沉水植物生物量承载力的关键因素，增加水体中溶解CO₂的含量有助于沉水植物的恢复。本研究结果为喀斯特湖泊中沉水植物恢复提供科学依据。

坝下涵管是贮灰场常用的排洪设施，在长期运行中易因破损渗漏导致管周粉煤灰冲蚀脱空，从而对灰坝产生不利影响。当前贮灰场坝下涵管渗漏脱空影响研究多以定性分析为主，相近工程排水管渗漏脱空影响主要分析其上方水平地表的沉降变形，对于地表倾斜坝坡的影响研究较少。针对此，本文基于擅长大变形模拟的物质点法，通过数值模拟研究了坝下涵管管周脱空长度对灰坝变形的影响规律。结果表明，管周大长度脱空主要导致灰坝产生垂向沉降变形，灰坝表层虽然也会产生顺坡向变形，但这是灰坝表层沉降量增大导致局部坡比增加所致，主要位于浅层，没有产生深层滑动破坏，对灰坝整体稳定性影响较小。在脱空区长度不断向上游延伸的过程中，灰坝变形区上游范围随之延伸，而下游范围几乎不变，灰坝坡面最大沉降位置主要受脱空区初始位置的影响，后续脱空区发展虽然会显著增大最大沉降量，但对最大沉降位置的影响相对较小。

基于黎曼求解器的河道一维水动力模拟方法，由于具有鲁棒性强、易实现等特点，已经成为河道水流模拟的主流方法。传统黎曼求解器在模拟包含水跃的复杂几何形状河道时会出现数值不平衡和流量解不准确的问题，为了将黎曼求解器应用于形状不规则的自然河道，已有学者进行了大量的研究和改进。但现有的改进方法，在模拟尖底河道干湿过渡时仍然存在“通量计算受阻”的问题。针对这一问题，在通量求解中用一个水位分段函数描述水面宽度和过水面积，求解干湿交替界面处的特征水位和通量，提出了一种新的黎曼求解器改进方法。实验算例和自然河道算例验证结果表明，新的改进方法能够有效解决尖底河道干湿边界交替处“通量计算受阻”的问题，显著提高了基于黎曼求解器的河道一维水动力模拟方法的稳定性和通用性。

提升农村供水工程风险识别与预警能力，对于推动农村供水高质量发展、提升供水保障率具有重要意义。本文以我国西南地区重庆市巫溪县农村供水工程数据为基础，首次基于XGBoost和随机森林算法，构建农村供水工程风险识别模型，结合SHAP解释框架，对比分析影响农村供水工程风险的主控要素。结果表明，风险识别模型精度高，F1值分别为0.91和0.93，两模型都在中风险等级上性能最好，XGBoost在低风险等级识别上表现良好，而随机森林在中风险和高风险等级上精准度更高。根据shap value，降雨和气温对农村供水工程风险影响较大，在管网建设年限久远的交互影响下，易导致管道受损破裂，高温少雨会导致季节性缺水，水源枯竭或水量变小。相比之下供水规模、供水水质和水费收缴方式相关特征影响处于次要地位，而水源类型、净化方式和运行管理等因素影响较小。建议重点关注气候变化、年久工程对农村供水的影响，同时优先推进集中供水规模化、小型供水工程规范化改造，建立信息化管理平台，提升应对农村供水风险能力。

精准高效的城市洪涝模型，是城市内涝治理工作的重要科学工具。为定量研究不同城市洪涝模型耦合模式对计算精度和效率的影响，基于开源的SWMM模型和LISFLOOD-FP模型，构建了单向、双向两种耦合模式的城市洪涝耦合模型。以滨州市滨城区为研究对象，对比分析了两种耦合模式下实测降雨和不同重现期降雨的模拟精度和计算效率。结果表明：双向耦合模型计算的易涝点水深过程线与实测结果更接近，双向耦合淹没面积过程线能反映实际的退水过程，单向和双向耦合模型计算的最大淹没面积比在1.35倍左右，对于淹没深度在0.15 m以上的积水区域，单向耦合模型模拟结果约为双向耦合模型的2倍左右。在计算效率方面，双向耦合模型计算耗时更高，使用Intel Xeon Platinum 8255C CPU时，双向耦合模型的计算耗时约为单向耦合模型的7~8倍，GPU使用NVIDIA Tesla V100时，双向耦合模型的计算耗时约为单向耦合模型的5倍。单向和双向耦合各有优势，可根据不同的业务应用场景，灵活选用适宜的城市洪涝耦合模式。

混凝土面板堆石坝的面板可能出现构造缝或结构缝，其平面尺寸远小于面板的轴向或坡向尺寸，也远小于计算中常采用的堆石体有限元网格尺寸。因为网格自身额外刚度，大尺寸网格会对面板变形产生阻碍，影响应力和缺陷预测，并难以准确发现可能的缺陷位置；但单纯加密面板网格会导致面板自身的自由度激增，同时，由于面板和堆石体网格的协调困难，还会进一步要求堆石体也采用与面板网格接近的密度，导致无谓的计算资源浪费。采用基于八叉树网格划分的面板网格细化剖分方法，可以较好地在面板网格细化的同时处理与堆石体网格的协调。在此基础上提出了根据单元特征参数数值（本文算例为单元应力）自适应加密特定位置网格的八叉树单元网格动态细化方法。以某混凝土面板堆石坝为例对比计算了是否进行网格细化和网格自适应剖分时的应力差异。相较于常规粗网格，均匀细化网格可更好表现面板内的应力变形特征，但计算效率较低。八叉树网格自适应方法很好平衡了计算精度和计算效率，提供了跨尺度精细化模拟技术，准确模拟了面板中局部化的应力，可为面板堆石坝的精细化模拟提供技术参考。