为揭示长江流域泥沙淤积规律和污染物分布特征，基于已有文献资料与三峡库区—长江口原位现场絮凝实测数据，分析了絮团时空变化特征及主要影响因子。絮团时空变化特征观测和分析结果表明：①从三峡库区—长江口均观测到明显的细颗粒泥沙絮凝现象，三峡库区、长江中下游干流、长江口絮团粒径范围分别为22.0~58.0、25.4~101.4、32.6~179.0 μm，洪季絮团粒径从三峡库区—长江口沿程呈现先减小后增大的趋势，枯季长江中下游干流各站（城陵矶—大通）絮团粒径均值大于长江口；不同区域絮团在水体垂线方向的分布存在差异性，汉口站、湖口站粒径从表层到底层逐渐增大。②洪季各区域絮团有效密度差异不大，枯季长江口絮团有效密度大于中下游干流絮团有效密度。③三峡库区、长江中下游干流、长江口絮团沉速范围分别为0.13~0.61、0.30~0.68、0.46~2.32 mm/s，徐六泾絮团沉速从表层到底层逐渐增大。絮团时空变化特征的主要影响因子分析结果表明：对于三峡库区—长江口门而言，较弱的水动力条件、较小的原始分散颗粒、较高的含沙量更有利于絮团形成、发育；盐度对泥沙絮凝的促进作用在长江口较为显著；长江中下游干流部分区域絮凝程度的加深受到有机质的影响。研究成果不仅可以揭示黏性泥沙基本理论和运动规律，而且对长江流域内航道、湖库淤积治理，污染物分布特征及迁移转化探索具有借鉴意义。
长江中游河段河势变化剧烈、崩岸灾害频发，为分析典型护岸结构的破坏机理及其适应性特征，基于长江中游护岸工程实践，结合典型崩岸案例及已有研究成果，对长江中游不同护岸结构的适用条件、破坏机理、改进措施及综合适应性开展研究，并从水力适应性、生态适应性和经济适应性3个维度构建评价体系。结果表明：抛石护岸仍为长江中游应用最广的防护型式，新型生态护岸技术逐渐得到推广；护岸稳定性受水流冲刷、水位涨落、河床冲淤、岸坡条件及施工质量等因素共同影响，其中水流冲刷是导致护岸破坏的主要因素，且破坏通常首先发生于水下护脚部位；传统护岸经济性较好但生态适应性较弱；植物护岸生态效益最佳但抗冲能力有限；预制混凝土四方块等生态混凝土在水力、生态和经济适应性方面均表现较优；护岸工程适应性具有多因素耦合特征，应根据河势变化和水动力条件合理选择护岸型式。兼具稳定性和生态功能的新型生态护岸具有较好的发展前景，构建的多维适应性评价体系可为长江中游护岸优化及崩岸防治提供理论依据，未来应加强护岸工程与河势预测及监测预警技术的协同应用，提高工程长期适应能力。
黄河小浪底水库投入运用后下游河床持续冲刷，深入认识其时空累积变化规律，对于判别现有水沙条件下河床尚有多少冲刷潜力至关重要。通过分析有关黄河下游持续冲刷时空累积变化规律的数据，并基于河流沿程不平衡输沙理论，结合河床冲淤过程中水流挟沙能力调整的时间滞后响应模型，联合推导建立了河床持续冲刷体积的时空累积变化模型，并对2001—2024年黄河下游持续冲刷的时空累积变化进行模拟。模拟结果表明：黄河下游持续冲刷随时空累积变化（不同时间累积的沿程空间累积变化、不同沿程空间累积的时间累积过程）均表现为一组不同的增长曲线，但增长速率先快后慢，并逐渐趋向于0。模拟结果与实测值变化趋势基本吻合，确定性系数与Nash-Sutcliffe效率系数分别达到0.98、0.99，具有较高的模拟精度，说明了所建模型的合理性。
2024年受梅雨期集中强降雨影响，新安江水库发生建库以来入库洪量最大的洪水，最大5 d和7 d洪量重现期达到50 a一遇。基于实战预报调度过程开展复盘分析，融合多源多模态气象降雨预报成果，分析历史典型洪水雨强特征，按最不利、中等和有利等不同条件分时段配置预报降雨时序，在延长预见期的同时降低降雨不确定性；应用新安江三水源模型构建全流域河系洪水预报，耦合水库调度形成一体化计算模型方案，依据雨情工情逐小时滚动预报，考虑水库最高水位、下游安全流量和干流洪水错峰调度等目标，通过正反迭代试算模拟215套预报调度成果，支撑10轮开关闸决策研判。复盘对比2024年和2020年2场大洪水，2024年降雨量和洪量均超过2020年，但2024年预报更精细、调度更早更主动、和兰江错峰更精准，可见水库预报调度一体化模型可有效支撑多目标调度风险控制，实现无重大灾情险情和无人员伤亡的“双零”系统性目标。本研究全过程总结复盘充分说明动态精准预报是科学调度的关键，多方案比对研判是精细调度的依据，“早动快动小动”有利于全流域防洪减灾。
干旱概率研究对于旱灾风险管理具有重要意义。选取广西18个气象站点1960—2020年的降水数据，通过标准化降水指数计算季尺度干旱等级阈值，利用GAMLSS模型确定季尺度降水的最优概率分布函数，利用Copula函数和平方欧氏距离构建二维联合概率分布，分析了广西季尺度气象干旱的时空分布及概率特征。研究结果表明：广西春季标准化降水指数（SPI）缓慢下降，干旱频率呈上升趋势，夏、秋、冬3季的SPI缓慢上升，干旱频率呈下降趋势。在春夏、夏秋、秋冬、冬春4个连续季节中，冬春发生连续干旱、中旱、重旱、特旱的概率较高，范围更广，主要分布在桂南沿海、桂中、桂东北等地；发生连季重旱和特旱概率较高的地区分布在柳州、来宾、钦州、百色等地，其中春夏季柳州的概率最高，分别为7.1%、3.9%。
长江中游城市群是我国中部崛起战略的重要区域，密集人口和高度工业化导致水资源供需矛盾突出。基于湖北、湖南、江西三省多年统计数据，采用模糊层次分析法计算指标权重，运用集对分析方法计算区域水资源承载力系统与承载等级之间的联系数来评价区域水资源承载力，并通过标准差椭圆分析区域水资源承载力分布格局与演化轨迹。结果表明：①长江中游城市群水资源承载力联系数呈逐年上升趋势，均值总体提升0.20，表明区域水资源承载力有所提升；②城市水资源配置和污染治理持续优化，万元GDP用水量和城市污水处理率联系数提升>0.70；③长江中游北部城市水资源承载力较差，标准差椭圆重心由东向西北部移动，区域水资源承载力空间均衡性不断提高。研究成果可为长江中游地区水资源优化配置与区域协调治理提供科学依据和决策参考。
基于1980—2023年天津市13个气象站逐日降水资料，采用Mann-Kendall趋势检验、Sen’s斜率估计、降水集中度（PCD）、降水集中期（PCP）及Copula 联合分布方法，系统分析了天津市降水的季节变化特征、空间分布格局及降水集中性特征。结果表明：天津市降水具有显著的季节不均匀性，夏季降水高度集中，占年降水量70%以上，且呈显著上升趋势，是研究区降水变化的主导季节；多年平均降水量在空间上呈现稳定的“北高南低”分布格局，在年代尺度上整体表现为波动下降；PCD空间分异较弱，而PCP主要集中于7月中旬至下旬，呈现“西早东晚”的空间梯度特征，两者在年际尺度上波动明显，但长期变化相对稳定；Copula联合分析表明，PCD与PCP存在显著的联合变化特征，50 a一遇情景下表现为高PCD与主汛期PCP的同步异常。研究结果可为区域极端降水风险评估及防洪减灾提供科学依据。
需水预测是区域水资源开发利用中的关键环节，鉴于江苏省需水影响因素涉及范围广、样本系列值少、需水波动幅度大等特点，提出了一种粒子群优化与正态区间估计联合优化的KS-PSO-BP耦合神经网络模型，模型使用主成分分析法与灰色关联分析法筛选需水影响因子，加入粒子群优化算法优化BP神经网络，通过引入K-S正态检验与正态区间估计，构建KS-PSO-BP神经网络需水预测模型，并对江苏省需水量进行模拟预测。结果表明：PSO-BP神经网络在预测结果相对误差上优于BP神经网络，对江苏省2021—2023年进行需水预测时，PSO-BP神经网络预测相对误差区间分别为-1.55%~1.14%、-1.65%~1.23%、-1.64%~1.18%，基于KS-PSO-BP耦合神经网络模型预测相对误差区间分别为-0.23%~0.09%、-0.28%~0.01%、-0.28%~0.02%，可见基于KS-PSO-BP耦合神经网络模型极大缩小了误差区间，模型预测结果更稳定、更准确，与江苏省实际用水状况更接近，该模型可作为江苏省需水预测的一种方法。
金沙江下游梯级电站的建设抬升了河段水位，释放了河段的通航潜力。但电站日调节产生的非恒定流在下游河道传播中，使得坝下游水位波动频繁，传播特性复杂。为揭示水位波动驱动机制与传播特性，以乌东德坝下游约40 km河段为研究对象，通过原型观测等方法，系统研究河段水位变幅的时空分布规律及影响因素。结果表明：①坝下游水位波动呈现“非恒定流-库水位顶托”双向耦合驱动机制。②波动传播呈现“三阶段衰减”特性，近坝区（0~15 km）水位变幅衰减梯度最大；过渡区（15~35 km）因库水位顶托与流量波非线性叠加，衰减率波动性增强；远坝区（>35 km）完全受白鹤滩库水位控制，变幅趋于稳定。③白鹤滩库水位每下降10 m，非恒定流波峰传播距离平均增加2.3 km（R2=0.96），反映出下游反调节水库的削峰效应。④基于波动强度分区研究，提出“时空错峰”管理策略，建议通过航运区域动态管控、通航时段优化配置，将通航水域水位变幅控制在1 m/h的安全阈值内。
为解决高原湖泊滇池在农业面源、城市面源与雨污合流复合污染条件下水质恶化问题，构建了一套集污染识别、空间溯源与推理于一体的贝叶斯网络风险评估框架，支撑滇池“分区治理-靶向修复”。基于2021—2024年滇池10个国控断面水质监测数据，采用最大支撑树-广度优先搜索-K2混合算法构建贝叶斯网络模型，开展水质等级推理、敏感性分析与致因链识别，实现滇池水质风险的空间化评估与关键节点溯源。研究结果表明：滇池的典型污染物为总磷，2025年全湖水质达Ⅳ类，2035年断桥、罗家营、观音山东、草海中心超标风险分别为66%、59%、42%、41%，海口西、白鱼口、观音山中、观音山西水质超标风险等级低；滇池内污染迁移路径为“灰湾中→白鱼口→观音山中→观音山东→罗家营”，灰湾中、白鱼口及观音山中站点的水质微小变化会导致海口西水质剧变；白鱼口、观音山中、观音山东、罗家营、灰湾中监测站是海口河的主要污染源。建立的集污染识别、风险推理与空间溯源于一体的贝叶斯网络评估框架可为滇池水质分区治理与高原湖泊水生态管理提供科学依据。
针对三峡库区中小河流河口泥沙沉积易造成内源污染的问题，以常年回水区典型中小河流泥溪河与朱衣河为研究对象，通过泥沙淤积调查、泥沙理化特性分析以及环境风险评估开展研究。研究表明：泥溪河与朱衣河河口均有显著泥沙沉积，泥沙中粉粒占76%以上；泥溪河泥沙氮磷含量从研究河段上游至河口呈增高趋势，朱衣河泥沙总有机碳含量从上游至河口呈下降趋势；两研究河段泥沙综合污染指数最高分别为0.7和0.8，风险较低，但有机氮质量分数最高分别为0.110 7%和0.103 1%，存在轻度过量；泥沙多金属的潜在生态风险指数最高分别为68.07和123.94，污染程度为低。目前两研究河段整体水环境风险较低，研究结果为大型水库区域的中小河流管理与生态保护提供了科学依据。
针对小微表面流人工湿地营养盐去除效率时空异质性内在机制及水生植物根际效应调控作用尚不明晰等科学问题，依托某湿地为研究对象，通过水质检测与微生物高通量测序，系统解析氮磷去除时空分布特征及微生物驱动机制，阐明基质类型与植物根际对微生物群落组成及其代谢潜力调控机制。结果表明，总氮去除率呈显著季节差异（夏75.6%>秋64.9%>春54.3%>冬21.9%），该过程与功能菌群演替及代谢潜力变化紧密相关，春夏季显著富集科萨克氏菌、芽孢杆菌、 新草螺菌、Ellin6067、厌氧黏细菌等氮循环功能菌，氮代谢潜力显著高于秋冬季。总磷去除率受微生物作用与吸附沉降作用协同调控，呈现季节性变化（夏74.9%>春65.6%>秋59.8%>冬46.7%），微生物作用影响季节波动，表现为春夏季显著富集马赛菌、芽孢杆菌、糖单孢菌、芽单胞菌等磷循环功能菌，磷代谢潜力显著高于秋冬季。空间维度呈现氮磷代谢潜力稳定性，基质类型（砾石/非根际土壤/根际土壤）显著改变菌群组成，但氮磷代谢潜力基质间无显著差异，为小微湿地特定尺度下弱化根际边界效应和功能冗余维持代谢稳态机制提供了实证依据。据此提出前置除磷单元、降低水生植物配置精细度、定向接种氮磷功能菌群、强化水温和pH值调控等优化建议。
消落带土壤温度、湿度、电导率、pH值等属性是土壤物理、化学、生物等特性评估和生态修复的基础，但三峡库区湖北段消落带水淹强度差异对沿岸土壤属性的影响尚不明晰。为解决这一问题，将湖北段各区县消落带划分为无水淹（>175 m）、轻度水淹（175 m）、中度水淹（170 m）、重度水淹（<170）4个梯度，并于2024年5月原位监测不同水淹强度区域的土壤温度、湿度、电导率、pH值，利用统计和空间分析工具，初步揭示了其空间变异特性。结果表明：①三峡库区湖北段消落带土壤温度、湿度、电导率、pH值均值分别为32.45 ℃、12.58%、41.34 S/cm、6.75；②湖北段不同区县消落带土壤属性指标的变异性不同；③土壤属性变异系数大小排序方面，夷陵和秭归一致而兴山和巴东一致，地理位置、空间距离或许是影响其差异的主要原因。研究基于有限数据初步分析了湖北段消落带不同水淹强度土壤属性的变异特性，尚需多频次多指标（碳氮磷等）监测，为进一步揭示其时空变异规律、开展针对性生态修复提供技术支撑。
桂北地区是我国典型的岩溶石漠化区域，生态修复面临严峻挑战。以桂林市七星区屏风山为试验区，选取扭口藓（Barbula unguiculata）、近高山真藓（Bryum paradoxum）和卷叶湿地藓（Hyophila involuta）3种苔藓为研究对象，通过持水性、耐高温、耐酸碱及抗冲刷试验，定量评估其环境适应性及生态修复潜力。试验结果表明：卷叶湿地藓持水率最高（581.71%），但其耐高温能力较弱，60 ℃高温处理后部分组织发黑坏死；扭口藓和近高山真藓持水率分别为408.88%和389.82%，且表现出更强的耐高温、耐酸碱以及抗冲刷能力，其中近高山真藓在pH值为6时株密度达102 株/cm2，结皮层厚度（2.54 mm）与干重（0.311 g/cm2）显著高于其他处理。30°坡度下，扭口藓和近高山真藓的土壤冲蚀量（71.1、67.2 g）较裸土冲蚀量（187.8 g）减少62%以上。综合考虑扭口藓和近高山真藓兼具高持水性、强环境耐受性及抗冲刷能力，可作为桂北石漠化地区生态修复的先锋物种，为改善基岩裸露、减少水土流失提供科学依据，提高桂北喀斯特地区的生态修复效益。
探究皖南丘陵区丰乐河流域大规模茶园种植区土壤侵蚀状况，可为茶园水土流失防治提供决策参考。基于中国土壤流失方程（CSLE）模型分析丰乐河流域茶园土壤侵蚀特征，以及地形坡度和土壤类型对土壤侵蚀的影响。结果表明：①丰乐河流域茶园2022年平均土壤侵蚀模数为9 621.59 t/（km2·a）；茶园土壤侵蚀面积27.76 km2，占茶园面积的68.19%，占流域总土壤侵蚀面积的12.55%，轻度侵蚀面积占比为47.14%；土壤侵蚀强度整体呈北高南低的空间分布特征。②茶园土壤侵蚀主要分布在高程[200，500）m以及坡度[25°，35°]的坡面。③茶园平均土壤侵蚀模数呈石质土>粗骨土>黄壤>红壤>水稻土>紫色土的特征，土壤侵蚀面积呈红壤>粗骨土>水稻土>黄壤>紫色土>石质土的特征。④综合地形坡度和土壤类型对茶园土壤侵蚀的影响，属于剧烈侵蚀强度的为坡度[25°，35°]的粗骨土、坡度[25°，35°]的石质土和坡度>35°的紫色土条件下的茶园。土壤侵蚀面积前三位的茶园为坡度>35°的红壤茶园、坡度[25°，35°]的红壤茶园和坡度[15°，25°）的红壤茶园。丰乐河流域茶园土壤侵蚀情况较为突出，高陡茶园面积较广、水土保持措施不完善，是今后防治茶园土壤侵蚀及促进茶园产业可持续发展的重点区域。
为评估蓄滞洪区运用动态风险，支撑蓄滞洪区精细化运用，利用遥感及GIS技术构建了蓄滞洪区运用风险评估系统，结合二维水动力学模型及基于分洪量的运用方案集，模拟蓄滞洪区分洪过程各阶段洪水演进情况，明晰蓄滞洪区运用动态风险特征。以洪湖东分块蓄滞洪区为典型进行风险分析，结果表明：①洪湖东分块蓄滞洪区分洪量每增加5亿m3，平均水位上升0.57 m；②受损失率及地物分布的综合影响，洪湖东分块蓄滞洪区直接经济损失在分洪20亿~45亿 m3范围内增长最快，间接经济损失及转移人口在分洪初期（分洪量<5亿 m3）增长最快。③洪湖东分块蓄滞洪区分洪20亿m3时，蓄滞洪区全域被洪水淹没，蓄滞洪区内18.37万人需全部转移；分洪超25亿m3时，经济损失从以间接经济损失为主转化为以直接经济损失为主，且第二、三产业损失稳定在9.8亿元；分洪量30亿m3以上时，蓄滞洪区内渔业产值全部损失，损失约为36亿元；洪湖东分块蓄滞洪区分洪60亿 m3时，直接经济损失约为173.6亿元，间接经济损失约65.5亿元。研究成果可为蓄滞洪区科学调度与风险管理提供技术支撑。
山丘区小流域山洪灾害频发，现有研究多集中于区域尺度或常规情景，对村落尺度、桥涵堵塞与下游顶托等复合工况下的山洪风险量化仍显不足。以日照市北陈家沟村为研究对象，依据降雨—洪水冲淹—灾害发生的链式机制，构建了一套基于情景分析的山洪灾害风险综合评估框架。首先设定不同重现期（5 a、10 a、20 a、50 a、100 a）、不同工况（桥涵堵塞50%、下游顶托）等复合情景，并运用Copula函数量化情景发生概率；然后构建水文-水动力耦合及损失计算模型，模拟不同复合情景下的洪水淹没过程及损失情况；在此基础上计算损失期望对风险进行度量。结果表明：在不同重现期条件下，洪水造成的直接经济损失呈阶梯式增长。在一般情景下，5 a、10 a、20 a、50 a、100 a一遇洪水直接经济损失分别为17.81万、89.53万、347.90万、449.84万、998.83万元；复合情景则显著加剧了灾害损失，在100 a一遇情景下，桥涵堵塞、下游顶托及两者叠加复合情景的直接经济损失分别达1 026.29万、1 024.01万与1 129.23万元。山洪灾害期望损失为50.16万元。研究成果可为山丘区沿河村落的洪涝灾害防控与风险管理提供科学依据。
为提升管道系统水锤波压力变化过程的预测精度，提出基于物理信息神经网络（PINNs）的管道瞬变流动压力预测框架，将连续性方程与动量方程嵌入神经网络损失函数，利用自动微分（AD）求解偏微分方程，从而实现有限标注数据条件下的高精度压力模拟。同时，基于传统局部自适应激活函数（LAAF）加入可学习的偏移参数β，并结合小批量梯度下降策略，提高了模型预测的稳定性和精度。结果表明：提出的M-LAAF2-PINNs模型能较好地捕捉水锤压力特性，在预测精度方面显著优于Baseline-PINNs模型与LAAF2-PINNs模型，L2相对误差分别降低了37.32%和23.83%；此外，波速敏感性分析、多初始流速工况验证及泛化性分析结果表明了改进模型具有更强的泛化能力与鲁棒性，可为工业管道系统的压力监测提供更优的技术手段。
为了揭示微生物诱导CaCO3沉积（MICP）技术改良膨胀土强度特性的作用机制，试验选用菌株CGMCC1.3687，采用拌和工艺，系统开展膨胀土强度特性研究。通过固结快剪试验，重点探究了钙离子（Ca2+）浓度对膨胀土强度特性的影响机制。结果表明：MICP处理可显著提升膨胀土的抗剪强度；膨胀土经改良后的黏聚力与内摩擦角随Ca2+浓度增加均呈现先上升后下降的非单调趋势，并在Ca2+浓度为1.5 mol/L时达到峰值（黏聚力42.5 kPa，内摩擦角18.4°），相较于未处理土样，黏聚力增幅高达269.6%，内摩擦角增幅10.2%；CaCO3生成量同样在1.5 mol/L时达到最大值；相关性分析进一步证实，CaCO3含量与抗剪强度指标之间存在显著正相关关系。研究成果验证了MICP技术可以显著增强膨胀土强度，其机制在于CaCO3含量与黏聚力及内摩擦角呈显著正相关。
为探究玄武岩纤维对花岗岩-混凝土组合体高温损伤的改善作用，以花岗岩、混凝土和4种纤维掺量（0%、0.1%、0.2%、0.3%）的花岗岩-玄武岩纤维混凝土组合体为研究对象，对其在常温和高温（200、400、600 ℃）后的抗压强度、抗拉强度、破坏形态、损伤因子和微观结构进行研究。结果表明：组合体表现出连续介质的力学特性，抗压和抗拉强度均介于花岗岩和混凝土之间；掺入玄武岩纤维可以提高组合体的抗压和抗拉强度，改善破坏形态，0.2%为较优掺量；在600 ℃高温处理后花岗岩-混凝土组合体（G-PC）的损伤因子为0.702 7，600 ℃的高温对组合体造成了严重的损伤；组合体在压缩破坏时以混凝土破坏为主，交界面和花岗岩的破坏相对较小；玄武岩纤维在混凝土内部起到了连接和阻裂作用，能够有效减少裂纹的产生和扩展。
针对五强溪水电站扩机工程进水口大型围堰爆破拆除过程中的岩坎稳定性问题，为避免裂隙渗流影响下顺层岩坎分层爆破后剩余薄层岩坎产生滑移失稳，考虑渗流-应力耦合作用下围堰岩坎的损伤特征，提出了“主围堰内侧削薄瘦身，择机削顶，外侧逐步爆除”的爆破方案。采用离散裂隙渗流-应力耦合模型，对岩坎背水坡的开挖顺序、坡高比及渗透稳定性进行计算论证，分析了裂隙渗流影响下不同爆除方案及不同坡高比的岩坎稳定性；考虑安全系数与破坏滑移模式的双重因素，给出了最佳爆破顺序及1∶0.7的背水坡开挖坡高比。该方案能够有效控制预留薄壁岩坎的变形及失稳风险，研究成果可为裂隙渗流影响下大型围堰拆除过程提供参考以及岩坎稳定性评价提供借鉴。
准确方便地预测压缩变形影响下压实黄土的土水特征曲线和渗透系数，对于黄土填方工程的渗流分析具有重要实际意义。针对延安压实黄土试样，开展了吸力控制的等向压缩试验，分析了其力学增湿效应。在此基础上，将孔隙比相关的幂次方程引入Fredlund-Xing模型，并充分考虑吸附水对高吸力段渗透系数的贡献，以及孔隙比对饱和渗透系数的影响，构建了考虑压缩变形的土水特征曲线和渗透系数预测模型。模型共含7个参数，可通过吸力控制的压缩试验和饱和渗透试验获得。预测结果表明：采用的模型可较准确地预测广吸力范围内任意孔隙比下压实黄土的土水特征曲线和渗透系数曲线；随着压缩变形过程中孔隙比的减小，压实黄土土水特征曲线的进气值增大，曲线整体向右上方移动，其渗透系数在低吸力段呈现减小趋势，在中高吸力段则为增大的态势。研究成果可用于黄土填方工程的渗流分析。
长江三角洲前缘的典型平原感潮河网地区，河道水系密布、通航频繁，堤防工程的安全受航道运行、泥面冲刷影响较大。为研究通航感潮河道堤防结构抗冲敏感性及其变化规律，选取黄浦江上游某通航支流堤防实际运行条件计算出理论冲刷深度，并以该值为参考，通过有限元模型分析重力式堤防、桩基式堤防在不同结构尺度与冲刷深度耦合下的位移响应，得到不同堤防结构型式的抗冲敏感性及变化趋势。研究结果表明：重力式堤防的抗冲敏感性主要受底板宽度和埋置深度影响，当底板宽度<4.0 m或埋置深度<2.0 m时，墙前冲刷0.5~1.0 m即出现墙顶位移速率陡增；当底板宽度>5.0 m或埋置深度>2.0 m后，继续增大尺度对抗冲性能的增益显著降低。桩基式堤防的抗冲敏感性主要受桩基长度控制，当桩基长度<15.0 m时，冲刷1.0~1.5 m后位移增长速率明显加快；桩基长度>15.0 m后，增加桩基长度对提高抗冲性能的效果减弱。根据研究结果提出堤防结构抗冲经济尺度，并确定不同冲刷条件下的结构适应性，为通航感潮河道堤防结构设计和管理提供科学依据。
平板载荷试验作为常用的原位测试方法，其技术要求和成果应用在不同国家标准体系下存在差异。为服务国际工程实践领域的标准应用，从标准体系、试验方法及资料整理3个方面，对现行国内外平板载荷试验标准的差别进行了对比分析。结果表明：在标准体系方面，国外标准多围绕特定领域集中提出强制性条文及技术要求，结构相对简明；在试验方法方面，国外标准以原则性和指导性要求为主，对结合实际条件开展试验提出了更高要求；在资料整理方面，国内标准通常基于荷载-沉降曲线直接确定容许承载力，而国外标准则在特定条件下通过反演强度参数并结合极限承载力理论计算获得容许承载力。研究方法可为采用国外标准条件下开展平板载荷试验及成果分析提供参考。
重庆市郊璧山至铜梁线铁路的控制性工程云雾山隧道斜井施工中遇突涌水状况。为准确识别涌水原因、制定有效的堵排水防治措施，在充分研究区域工程地质、水文地质特征和斜井隧道涌水特征的基础上，查明了区域地下水类型主要包括红层裂隙水、碎屑岩孔隙裂隙水和碳酸盐岩岩溶水，分析了斜井涌水可能的来源为地表水渗漏及基岩裂隙水、煤矿采空区积水、导水断层突水和岩溶水涌出。结合现场调查、物理监测法、化学示踪法进行多因素多方法综合分析，识别出此次斜井涌水源于隔水页岩层间砂岩地层中的承压裂隙水及库水经断层导水补给。研究成果可为类似隧道工程涌突水预测和水源识别提供参考。
装配式坝长期服役过程中，胶结材料黏结性能劣化将改变坝体的受力状态和传力机制，进而影响大坝的安全，但是目前对其劣化程度对装配式坝工作性态的影响规律尚缺乏系统认识。以陆水水利枢纽3#坝段为研究对象，建立考虑以薄层单元模拟胶结材料的坝体三维有限元仿真模型，定量计算胶结材料黏结性能劣化程度对坝体位移及应力的影响，并系统分析竖直缝、横缝及水平缝胶结材料黏结性能劣化影响的差异性。计算结果表明，随胶结材料黏结性能劣化程度加剧，坝顶位移与下游侧装配区应力逐步上升，闭合状态薄层单元占比持续下降；当劣化程度达90%时，坝顶位移较未劣化状态增幅约21%。此外，相较于竖缝与横缝，水平缝胶结材料黏结性能劣化对坝体位移、薄层单元开度及闭合状态薄层单元占比的影响最为显著，起主导作用。劣化后的非闭合薄层单元主要集中于高程33~38 m下游侧装配区水平缝处。研究显示，胶结材料黏结性能劣化将显著增大坝体位移与装配区应力，对装配式坝结构安全构成潜在威胁。研究成果为装配式坝长期运维及胶结材料选型提供了定量参考依据。
以胶凝砂砾石坝和重力坝典型工程为例，采用数值方法揭示两类坝型的抗震性能差异。分别以Oyuk坝和向家坝重力坝的典型坝段为对象，采用混凝土塑性损伤模型模拟坝体材料的非线性特征，通过地震超载法研究两类坝型的强震破坏过程，总结两类坝型的破坏区分布特征和控制破坏模式，并以破坏模式贯通、塑性耗散能和抗滑稳定性为指标分析两类坝型的抗震性能。结果显示，强震作用下胶凝砂砾石坝的破坏区主要出现在坝踵、坝趾和上下游坝面的中部区域，重力坝的破坏区主要出现在坝踵、上下游折坡部位和上下游面中上部。在控制破坏模式方面，胶凝砂砾石坝表现为上下游坝面中部破坏区的贯穿破坏，重力坝表现为下游坝面中上部位向上游坝面的贯穿破坏。受体积较大和低应力状态影响，贯穿破坏出现时胶凝砂砾石坝的累积塑性耗散能约为重力坝的6.6倍，胶凝砂砾石坝的抗滑稳定性也显著高于重力坝。综合以上因素，得出胶凝砂砾石坝的极限抗震承载能力约为0.75g~0.80g，显著高于重力坝的0.45g~0.50g。
大体积混凝土水化热引发的温度应力裂缝是特高压变电站工程的关键技术瓶颈。以典型特高压输变电站大体积混凝土为研究对象，通过水化热试验，系统探究粉煤灰、矿渣与抑制剂组合对水泥复合体系水化热的影响机制，并提出协同调控方案。结果表明：矿渣粉、粉煤灰及抑制剂的掺入可显著延长水泥水化加速起始期，降低水化放热量。其中，酒石酸-粉煤灰组合效果最显著，水化温峰降幅达97.4%，远超传统材料的控温水平（水化温峰降幅在30%~50%之间）；抑制剂-矿物掺合料-通水冷却协同调控体系，可将温度梯度稳定降至8.5 ℃/m以下，也优于现有传统温控指标。研究成果为大体积混凝土低水化热配方设计提供了核心参数，对解决特高压变电站施工的温度调控及其诱发的温度裂缝问题具有重要指导意义。
