水工隧洞无粘结预应力环锚的长期预应力保持能力是决定结构安全与服役寿命的关键指标。针对小浪底1号排沙洞预应力衬砌服役27年后环锚实际锚固力水平问题，选取第9、第10试验块各1束预应力环锚作为研究对象，开展现场反张拉检测。针对预应力衬砌环锚埋设空间受限、锚具槽封闭性要求高及传统锚索检测方法适应性不足等问题，设计了一种适用于水工隧洞预应力衬砌的环锚锚固力反张拉检测结构，并提出了相应的检测方法和实施步骤。该检测结构通过偏转器改变加载路径，在有限锚具槽空间内实现反张拉加载，并兼顾了对原锚具槽及密封结构的保护，具有较强的现场适应性。据此完成2束环锚的现场测试。检测结果表明，所设计的反张拉检测结构能够满足现场安装、加载及锚固力检测要求，检测过程顺利实施；试验段环锚服役27年后的锚固力为锁定值的91.27%~117.03%，平均为104.72%，整体接近或高于设计水平，未见明显衰减。结果说明，反张拉法可用于预应力衬砌环锚锚固力的检测，小浪底1号排沙洞试验段环锚预应力保持状态正常，衬砌结构长期服役性能总体稳定。

荒漠化潜在发生区（简称荒漠化区）土地利用演变受气候、地貌与水文过程共同调控，其时空分异特征尚缺乏统一分区框架下的系统认识。基于我国荒漠化区范围，构建“水文生态-气候干湿-地貌功能”三维分区体系，分析1990-2020年不同分区土地利用结构及其演变特征，并从林草植被与典型荒漠地类互转、林草植被结构变化、林灌与草地互转、水域沼泽变化和耕地变化五个过程解析荒漠化动态。结果表明：近30年来，研究区典型荒漠地类面积总体减少，但林草植被面积并未同步增加，草地面积及盖度等级总体下降，而耕地、建设用地和水域持续扩张，表明典型荒漠地类减少并不能简单等同于植被恢复；土地利用变化表现出显著分区差异，西北内陆区(I)植被呈现山区恢复、平原退化的特征；青藏高原区(II)植被恢复集中于半湿润区；黄海辽温带区(III)林草增加集中于半湿润区，并伴随明显的退耕过程，东北寒区(IV)新增耕地主要来源于草地和水域沼泽，但后期扩张速率有所降低。总体上，气候干湿条件决定了区域土地利用的基本格局，而地貌功能进一步分化了植被恢复与退化路径。研究结果表明，荒漠化治理应避免以典型荒漠地类减少作为单一恢复判据，并依据山区产流区和平原耗散区的水资源条件，重点加强草地保护及土地利用规模与水资源承载能力的协调，为荒漠化分区治理提供依据。

河道采砂是桥梁冲刷水毁的主要诱因之一，近年来全球河道采砂量持续增长给桥梁安全带来了严峻挑战。针对采砂河道中桥墩冲刷特性认识不清，且缺乏可靠冲刷预测方法的问题，本研究基于概化水槽试验，揭示了采砂坑位置和形态对桥墩冲刷发展过程和最大冲刷深度的定量影响。结果表明，桥墩冲刷深度主要受上游采砂坑影响；清水冲刷条件下，上游采砂坑会增大桥墩的历时冲刷深度，并延长冲刷平衡时间；浑水冲刷条件下，上游采砂坑在冲刷初期因截留来沙可使桥墩最大冲刷深度增大约120%；桥墩最大清水和浑水冲刷深度均随采砂坑长度和深度的增大而增加，随采砂坑距桥墩的距离增大而减小，当距离超过64倍桥墩直径后影响可忽略。基于理论分析与试验数据，提出了采砂河道桥墩最大清水、浑水冲刷深度预测方法，对试验样本的拟合误差分别为±5%和±15%，为采砂河段桥墩冲刷设计提供理论和方法支撑。

《幸福河湖评价导则》（GB/T 46336.1—2025）（以下简称《导则》）构建了统一的评价框架，为中小河流幸福评价提供了底线标尺。然而，面对高度多样的河流，部分指标应用中因缺乏类型化细则，存在误判风险，本文系统梳理了风险的成因与表现，并在此基础上提出“基础通用模块+类型特色模块+附加增值模块”（1+N+X）三层级指标优化方案。基础通用模块保留《导则》全部14项二级指标，守住共性底线；类型特色模块借助河流属性分类卡自动匹配并激活，针对扇状河流、季节性河流、高本底河流、地下河流，设置差异化指标包，对特定指标进行校正或补充；附加增值模块则为多元文化区河流保留加分空间。该方案在维护《导则》统一性与权威性的前提下，通过对指标保留、校正和补充三种操作，实现指标类型化补充与精细化拓展，可为不同类型河流的精准评估提供路径。

汉江流域作为南水北调中线工程核心水源区，探明其水环境风险因果传导路径与管理响应特征是实现流域精细治理的基础。本文构建“驱动力-压力-状态-影响-响应-管理”（DPSIRM）全链条评估框架，测度2010-2024年汉江流域8市水环境风险指数，运用核密度估计与格兰杰因果检验探究其时空演化规律与内部传导机制。结果表明：①研究期内流域风险整体显著下降，均值由0.423降至0.293，区域差异持续缩小。②环境压力（P）缓解是风险下降的主因，但表征管理缺位的管理（M）指数仍呈上升趋势，反映出管理供给滞后于治理需求的系统性矛盾。③系统内部存在“压力-状态-影响”顺次传导关系，管理对改善环境状态与缓解负面影响表现出持续的跨期调控作用，而对驱动力与响应子系统的调控则存在2期时滞。研究结论可为汉江流域环境系统治理与风险动态防控提供实证支撑。

为融合过程驱动与数据驱动模型的优势，本研究提出了一种基于深度学习模型融入气象水文预报信息的短中期径流预报方法，并以沅水流域的三板溪、白市、托口、五强溪4座水库为研究对象，对比评估了该方法与仅采用过程驱动模型或数据驱动模型的预报表现。具体而言，首先评估并校正了欧洲中期天气预报中心发布的降水与气温回算预报产品，并将其作为过程驱动模型GR4J与新安江模型的驱动；然后，筛选与径流相关性较强的过程变量，并将其与过程驱动模型的径流预报结果共同作为长短期记忆网络（LSTM）模型的额外输入，构建了两种混合预报模型。结果表明：相较于单一模型，混合模型可明显改善径流预报精度。其中，相关系数提高了0.1~0.4；平均绝对百分比误差降低了10%~40%；3/5/10/15日累积水量误差最多可降低15%，降至20%~35%；洪水事件中的洪峰命中率最大提高45%，峰值流量误差最大减小20%。以上结果表明，将过程驱动模型的径流预报和关键过程变量同时作为深度学习模型的额外输入所构建的混合模型可有效提高梯级水库短中期径流预报的精度，具有潜在的应用价值。

针对枯水期干支流梯级最小下泄流量保障与发电调峰需求难以兼顾，且缺乏干支流双向回水顶托作用下衔接水位研究的问题，本文以酉水干流石堤水电站、支流三角滩水电站及下游石堤控制断面为研究对象，基于地形测量、水文原型观测与一维水动力学模拟，构建了干支流梯级尾水双向顶托作用下的衔接水位判别方法、梯级最小下泄流量日均或瞬时泄放条件，模拟并验证了基于干支流梯级日内交替发电的水资源调度方案。结果表明：石堤和三角滩水电站的衔接水位分别为248.0m和248.33m；当两电站分别按不低于118m³/s和39m³/s发电泄流时，即可在对方停运期间保障坝下河段不脱水及基本生境需求，并满足下游控制断面的最小下泄流量要求；与常规运行调度相比，日内交替调度使下泄流量保障率提高约30%，综合发电效益提升约9%。研究表明，基于干支流梯级双向回水顶托的日内交替发电调度在严守生态底线的同时，实现了与发电效益的协同优化，为山区干支流梯级水库生态调度提供了可行的技术路径。

渗漏水是输水隧洞的典型病害，其长期发展易导致衬砌结构劣化，严重威胁工程安全。依托停水检修阶段采集的高清影像开展病害精准识别与针对性修复，已成为保障输水系统长效运行的关键手段。然而，受渗漏影像形态不规则、尺度多变、边界模糊及洞内光照不均等因素制约，现有分割算法的精度与鲁棒性往往难以满足实际需求。针对上述挑战，本文提出一种改进型DeepLabV3+的轻量化语义分割方法。该模型以MobileNetV3为轻量级主干网络，显著压缩参数量与计算开销；在编码器中嵌入级联式多尺度上下文聚合模块，依托多级空洞卷积的级联结构，强化对多尺度及细长渗漏水特征的表征能力；在解码阶段融合scSE注意力机制，通过对通道和空间维度的并行重标定，实现渗漏区域的自适应特征增强。在自建数据集上的验证结果表明，模型平均交并比（MIoU）、渗漏水交并比（Leak-IoU）与平均精确率（mPrecision）分别达到91.98%、86.48%和96.41%，参数量降至5.68 M，边缘设备实测FPS为12.20 f∙s^-1。与原始DeepLabV3+及多种主流分割模型相比，所提方法在大幅降低模型复杂度的同时保持了优异的分割性能。该模型轻量化架构高度契合现场边缘设备的部署需求，可为输水隧洞渗漏水的智能识别与工程运维提供可靠的技术支撑。

白鹤滩水电站是金沙江下游梯级开发的核心工程，水库泥沙淤积直接影响其调蓄能力、发电效益及长期运行安全。本文基于干、支流断面观测数据，采用断面地形法系统分析了2025年库区泥沙冲淤量、空间分布特征及其对水库库容的影响。结果表明：2025年，尽管金沙江流域降雨量较多年均值偏少，白鹤滩库区淤积泥沙量仍达1777万m³，居水库蓄水运行以来历年淤积量的第三位。空间分布上，干流淤积泥沙1225万m³，占总淤积量的68.9%；支流河口段淤积泥沙552万m³，占比31.1%。从泥沙淤积对水库库容的影响来看，死库容淤积泥沙1268万m³，调节库容淤积泥沙509万m³，其中支流河口段淤积量占调节库容内淤积量的20.2%。随着水库持续运行，干流库岸坍塌的频率和规模较蓄水初期已显著降低。值得注意的是，金沙江上、中游水库群陆续蓄水运用后，未控区间和支流来沙已成为影响白鹤滩库区泥沙淤积的关键因素，同时，库区两岸地质条件复杂，泥石流等区间产沙具强不确定性与高输沙量等特征，单条泥石流沟的年输沙量可达库区年度总淤积量的8%，并造成下游断面最大淤积幅度达12m，对局部库段淤积产生显著影响。

为有效评估水工程生态流量保障管理效果，为流域生态流量保障适应性管理提供技术支撑，本文围绕生态流量确定、生态流量泄放、生态流量监测、生态流量调度管理、敏感生态保护对象等五个关键方面，探索构建了水工程生态流量保障管理效果评估体系。选取丹江口库区及其上游流域4个典型工程开展评估工作，经评估，近五年4个典型工程生态流量泄放效果总体向好，评估均分达到了90分。经分析，生态流量保障管理存在的短板主要是在非正常工况下生态流量泄放设施的建设运行、枯水期泄放保障管理和敏感生态保护方面。结合评估结果和生态流量保障管理最新要求，进一步提出了评估体系后续优化建议。

评估大型水库建设运行对干旱区流域水文情势的影响对水资源安全与生态修复意义重大。本研究以阿克苏河流域为研究对象，构建SWAT与水库优化调度耦合模型，基于水文改变指标（IHA）体系，系统剖析大石峡水库蓄水前后水文过程的演变特征。结果表明，水库运行导致春夏季流量呈现系统性锐减，10月洪峰流量削减幅度达59.20%；蓄水阶段偏枯年份下，1日最小流量较建设前提升642%，而90日最小流量则下降20.2%，反映出水库削峰能力随调节历时延长而逐步衰减；年最小流量发生日期推迟30~104日，高/低脉冲由高频短促型转变为低频长时型，日流量变化率被显著压制，降幅介于74%~86%；上述调控效应沿河道呈衰减趋势，至出口断面时已被区间支流天然过程大幅稀释。本研究系统地揭示了干旱区大型水库年内再分配、历时依赖性与空间衰减性等水文情势改造规律，可为制定生态调度策略提供量化依据。

2025年夏季汉江中下游遭遇极枯水与高温双重胁迫，干流暴发蓝藻水华，严重威胁沿江城市饮用水水源地供水安全。为探究极端水文气象条件下蓝藻水华的影响机制及对水源地供水的影响，于2025年夏季8月25日至29日开展了汉江中下游干流水源地水质与水生态指标监测，并对主要城市供水水厂开展专项调查，重点评估制水工艺、藻类与嗅味物质处理能力、水华影响程度及应对措施。结果表明：汉江中下游干流出现大范围蓝藻水华，主要分布于宜城市至武汉宗关水厂江段，以轻度水华为主，钟祥、仙桃、汉川城南等水源地出现中度水华，总藻密度在2.12×10⁷~7.10×10⁷ cells/L之间，优势种均为蓝藻门假鱼腥藻属，未检出藻毒素，但检出嗅味物质2-甲基异莰醇和土臭素，浓度分别为34.2 ng/L和21.5 ng/L；极枯高温导致水体流动性减弱、营养盐浓缩，是水华暴发的主要诱因。受此影响，多数水厂供水成本明显增加，常规处理工艺对藻类及嗅味物质的去除能力存在局限，供水安全保障压力较大。基于调查与监测结果，本文从水资源调度、水厂应急处理能力提升、水华监测预警防控等方面提出治理路径，以期为极端水文气象条件下汉江中下游流域供水安全保障及水华防控提供科学依据与实践参考。

梅州抽水蓄能电站高压水道最大静水头500 m，采用钢筋混凝土衬砌设计，局部发育闪长岩脉及断层破碎带等不良地质体，常规水泥灌浆难以满足防渗要求。针对环氧树脂灌浆材料超过35℃易暴聚、低黏度与高强度矛盾、胶凝时间与灌浆阶段不匹配等技术瓶颈，分别通过固化剂改性、环氧主剂改性及配合比优化加以解决，研发出水工高压隧洞专用改性环氧灌浆材料。通过现场生产性试验，确定了引水中平洞岩脉段、引水下平洞断层段及尾水支洞断层段的差异化灌浆参数。灌后检查孔透水率均小于1.0 Lu，声波波速提升率4.2%~7.6%。在梅州抽水蓄能电站二期高压水道复合灌浆后一次充水成功，运行期间围岩稳定、监测无异常。该技术可为同类高水头抽蓄电站不良地质体化学灌浆处理提供参考。

针对高压水工隧洞局部不良地质体中水泥浆难以充分处理微细裂隙、单一化学浆材经济性不足的问题，建立兼顾承载、防渗与施工安全的水泥-化学复合灌浆方法。对梅州、阳江、深圳和清远4座抽水蓄能电站的地质条件、水头、生产性试验、施工记录和灌后检测结果进行对比，基于水头确定性能需求、地质与结构响应约束可实施参数的双控原则，归纳适用边界、孔网、压力路径、材料及质量控制方法。工程应用表明，梅州、深圳和清远抽水蓄能电站分别验证了该技术在岩脉及断层段、断裂密集带和Ⅴ类泥化围岩中的适用性；阳江抽水蓄能电站在800 m超高水头条件下完成了8~10 MPa级灌浆。灌后透水率均可控制在1.0 Lu以内，高压水道充水一次成功。由此形成了地质定参数、材料分级选、工艺动态控制的高压复合灌浆技术，可为类似工程提供参考。

基于1991—2024年洞庭湖流域内湖南、贵州、重庆、湖北、江西及广西等省（区、市）129个国家基本气象站点的逐月降水观测数据，本研究首先采用泰森多边形加权平均法计算各二级流域面雨量，统计各子流域年均面雨量和汛期（3—9月）占比等气候态特征；采用Mann-Kendall趋势检验和Sen斜率估计分析各序列的变化趋势，利用Pettitt突变检验识别潜在突变点；应用快速傅里叶变换（FFT）提取各序列的主周期，对年序列和季节序列分别进行周期分析；基于Getis-Ord Gi统计量识别多年平均降水的空间聚集异常区（热点与冷点）。结果表明：（1）各子流域年均面雨量介于1323.1~1495.4 mm之间，汛期降水占全年总量的75.6%~79.7%，降水集中度较高。（2）面雨量趋势分析显示，5个子流域中4个呈下降趋势，仅沅水表现为微弱上升趋势，资水下降最为明显，但所有趋势均未通过显著性检验（p>0.05）；Pettitt突变检验亦未检测到显著的突变年份。（3）FFT周期分析表明，洞庭湖、澧水、湘江、资水主周期为3.8~4.2年（年际尺度），沅水主周期为17.0年（年代际尺度）；分季节周期呈"春夏为纯年际型、秋冬为混合型"的特征。（4）Getis-Ord Gi*空间热点分析识别出4个显著热点和2个显著冷点，热点主要集中于湘江上游（广西境内），冷点集中于沅水上游（贵州境内）。本研究揭示了洞庭湖流域降水"西增东减"的趋势格局、年际与年代际并存的多尺度周期特征，以及"湘江上游多雨、沅水上游少雨"的空间分异规律，为流域水资源管理和旱涝灾害防御提供了科学依据。

针对传统大坝渗压预测模型在复杂非线性时序建模与不确定性量化方面存在的不足，本文提出一种融合贝叶斯神经网络与长短期记忆网络的大坝渗压预测模型。该模型利用双层长短期记忆网络提取渗压监测数据中的长期时序依赖特征；引入注意力机制增强模型对重要时序信息与结构特征的表达能力；在输出阶段引入变分贝叶斯神经网络全连接层进行参数概率化建模。本文以新疆提孜那莆河莫莫克水利枢纽工程小时级监测数据集为实验数据，结果表明，所提出模型与基线模型LSTM模型相比，平均绝对误差MAE和均方根误差RMSE分别降低了74.1%和71.9%，R²提高了19.1%，误差显著降低，预测精度与稳定性方面均有所提高；贝叶斯推断输出的后验概率分布与置信区间能够较好覆盖真实观测值，实现预测结果的不确定性量化，为大坝安全风险评估提供了可靠的数据支撑。

太行山嶂石岩地貌具有水平层状结构水文地质结构，地下岩体宽张裂隙发育。某抽水蓄能电站石英砂岩段地下洞室群，施工期突(涌)水量较大，稳定涌水量20000~30000m³/d，峰值达55000万m³/d，水源机制较复杂。为了查清涌水来源及补给规律，以水文地质条件为基础，采集地表水、地下水及洞室涌水共16组水样，首先通过水化学Piper图解、离子比例对比进行定性分析，然后采用主成分分析、聚类分析筛选水源端元，通过端元几何距离模型定量计算各水源占比。结果表明：洞室涌水包含砂岩原位裂隙水、岩溶裂隙水以及河流地表水三类水源端元，浅埋高位洞室涌水100%来自岩溶裂隙水；深埋250m~300m低位洞室砂岩原位裂隙水24%~36%，河流地表水占比29%~54%，岩溶裂隙水22%~35%。本文构建的“水化学图解+多元统计+端元定量”水源识别体系，可有效判别层状地层洞室涌水来源，该方法为同类地下工程涌水防控提供参考。

小微湿地作为都市圈生态系统的重要组成部分，在维护生物多样性、调蓄防洪和缓解热岛效应方面具有重要作用。本研究以长株潭都市圈为研究区，基于1992-2022年遥感影像数据，从自然与社会经济方面选取影响因子，结合核密度、标准差椭圆和最优参数地理探测器等方法，分析小微湿地时空演化及影响因素。结果表明，小微湿地在时序上呈先增后减态势，整体缩减面积约15.90 km2，其中城区损失显著高于非城区。都市圈小微湿地中高密度区分布主要呈现为沿湘江干流及其支流下游延伸的“西北-东南”方向带状分布格局，分布质心往东北方向偏移，分布趋向离散。在气温升高及降水波动加剧的背景下，人类活动增强导致了小微湿地萎缩，前期（1992-2007年）以耕地扩张为主导，中期（2007-2012年）过渡至耕地面积与建设用地面积变化共同作用，后期（2012-2022年）则转向以建设用地扩张为主导，各因素间非线性增强效应明显。研究结果可为长株潭都市圈小微湿地保育提供客观参考与科学指导。

针对洪涝灾害直接损失动态刻画不足及单一模型难以兼顾不同时间尺度间接影响的问题，构建基于损失率函数的洪涝灾害损失动态评估方法。通过多因子比拟、Beta分布和多函数拟合构建区域损失率函数，将淹没水深与历时纳入直接损失计算，并采用IO和CGE模型评估间接损失。以巢湖流域2020年特大洪水为例，结果表明：①直接经济损失随洪水演进呈“缓慢增加—快速增加—峰值稳定”特征，反映水深、历时及受淹范围共同作用下的损失累积；②模型评估直接经济损失190.61亿元，与官方统计值201.33亿元相比，相对误差为5.32%，总体吻合较好；③IO和CGE模型评估的间接经济损失分别为318.61亿元和246.09亿元，为直接损失的1.67倍和1.29倍，凸显了产业关联对经济损失的放大作用，两类模型分别反映短期产业链传导与中长期经济调整，具有互补性。研究结果可为洪涝灾害损失评估及防灾减灾决策提供科学依据。

长江源区作为“亚洲水塔”核心组成部分，其径流演变关乎长江流域水资源安全。全球变暖背景下，青藏高原冰川退缩、冻土退化与湖泊扩张正改变水源赋存形式与补给路径。基于1956—2022年源区4站观测数据，构建径流深对气温-降水的非线性回归模型，预测未来径流变化。结果表明：（1）源区升温速率达0.3℃/10 a，高于全球平均，呈“高海拔升温快于低海拔”的垂直分异；（2）降水量波动性增加（增幅29.7~145.5 mm），具年代际波动与海拔依赖性，低海拔区贡献主要水量增量，高海拔腹地贡献主要趋势增幅；（3）径流深随降水增加而增大，但受升温驱动的蒸散发增强与下垫面退化而被非线性抑制（R²=0.63，P<0.01）；（4）未来在降水变幅±10%、升温0~3.0℃情景下，出山口径流深变幅约±15%，整体相对稳定，但升温2.0 ℃附近存在“融水增益”向“冰川亏竭”转换的关键阈值。研究深化了高寒流域水热耦合机制认识，为长江上游气候变化适应性水资源管理提供科学依据。