摘要:采用常规方法对我国南海某岛4个站位的钙质珊瑚砂样品进行实验室测定，并在此基础上利用模拟软件FEMWATER进行涵淡水能力的数值模拟。结果显示:南海表层钙质珊瑚砂以中细粒为主，其孔隙度在0.35~0.51之间，而渗透系数和给水度区域间差异较大，通常在0.023~12.73 m/d和0.01~0.10之间；岛礁淡水透镜体的厚度和资源储量与钙质珊瑚砂的水理参数间存在着密切联系，相比于其他参数，给水度对岛礁淡水透镜体的资源储量影响最大；与西沙群岛的钙质珊瑚砂相比，所测定的钙质珊瑚砂的粒度更细且颗粒多呈片状，磨圆度较差，反映了两者间的水动力条件和造礁生物方面的差异。

摘要:为消除城市内涝事件的突发性和空间易变性对城市内涝灾害决策调度的影响，构建城市内涝事理图谱，并在此图谱上提出成因分析应用的框架。利用规则模板库抽取中文城市内涝语料库中的因果事件句，基于投票机制的深度神经网络融合方法抽取因果句中的事件，融合手工规则实现城市内涝事理图谱的构建。采用事理图谱自动生成以内涝点为中心的场景，用生成的场景自动生成并训练离散动态贝叶斯网络，并在该网络上进行内涝点成因分析。结果表明，所构建的城市内涝事理图谱能较好地描述所在城市的内涝演化规律，成因分析结果与真实结果对比表明，此方法能准确找到内涝点处产生内涝的成因，并排除有干扰影响的伪成因。

摘要:为提升河流流量的预测精度，将支持向量机与AR进行耦合，并构造三核混合核函数的流量预测支持向量机模型。以渭河流域的月径流量为例，首先，通过时间序列分析，将渭河流域的径流序列划分为趋势序列、季节序列和随机波动序列，然后利用AR模型构造适用于支持向量机算法的数据集，并将数据集按4∶1划分为训练集和检验集；其次，利用线性组合构造由多项式核函数、径向基核函数与Sigmoid核函数构成的三核混合核函数，在训练集上，采用遗传算法确定相关参数，随后在检验集上进行预测。结果表明:遗传算法确定参数会带来较大的不确定性，导致结果差异较大，从而着重讨论遗传算法带来的参数不确定性；通过函数构造与统计分析，给出三核混合核函数参数选择的一般性方法与流程，并进行验证，该参数选取方法能够降低遗传算法的不确定性，得到精度较高的流量预测结果，预测流量与实际流量的均方误差从150左右降低到130左右。

摘要:为充分利用防洪安全领域积累的监测数据，准确理解防洪安全态势，形成科学的综合决策，通过融合态势感知相关理论，提出面向流域防洪安全的态势图谱构建及可视化方法。从时空对象的特征、关系和行为入手，结合态势理论本体方法，针对流域防洪安全问题，厘清了相关的态势感知概念，构建了防洪态势指标体系，提出了态势图谱建模及可视化方法，并介绍了该理论在丹江口库区的应用，对态势感知理论在防洪安全等领域的应用具有借鉴意义。

摘要:为探究太湖水体富营养化演变机理，识别影响太湖富营养化及蓝藻生长的水环境关键因子，对2006—2018年太湖多源监测序列数据开展数据准备和数据清洗，采用K-means均值聚类方法获取离散的布尔型关联规则挖掘候选数据集，构建基于Apriori算法的太湖水环境关键因子关联规则挖掘模型，对影响太湖水体富营养化的水环境关键因子进行识别。结果表明:表征太湖富营养化程度的Chl-a质量浓度与TP质量浓度、NH₃-N质量浓度、pH和COD_Mn质量浓度均呈现不同强度的关联性，其中Chl-a质量浓度在0~18.36 mg/m³区间内与TP质量浓度在0~0.045 mg/L区间内关联性最强；从水环境治理角度看，若将太湖TP质量浓度控制在0.045 mg/L以下，则全湖Chl-a质量浓度小于18.36 mg/m³的概率最大，可以有效控制蓝藻数量总体处于较少状态，避免太湖蓝藻水华大规模暴发。

摘要:通过构建流域时空场景表征水文事件，提出一种创新的时空多特征流域场景模式库构建方法。对水文原始数据进行事件化分割，去除场景要素数据的时空冗余；基于要素关联关系分析，以多类型方法构造场景要素的对应特征；通过特征选择算法，选取场景关键特征，实现场景初始化；以初始化场景为特征空间，通过聚类提取场景模式，完成场景模式库构建。试验结果表明，创新的时空多特征流域场景模式库构建方法能高效提取水文事件中关键的时空场景数据，挖掘场景模式，形成场景模式库，可以为小样本条件下的水文事件预测提供准确高效的结果。

摘要:针对传统径流预报精度不高、预见期不足的问题，提出基于降雨、径流相似性的径流预报方法，采用大数据挖掘在历史降雨产流过程中搜索相似过程，预测后期径流最可能的过程线。为了延长径流预报预见期，实时接入降雨预报信息，提出3种径流滚动预报方式，实现了7 d预见期的径流逐日滚动预报；针对流域在涨退水等不同阶段的产汇流特性，建立可根据实时水雨情自适应切换的降雨、径流输入模式，进一步提高径流预报精度。该研究成果在大渡河的应用表明预报效果达到预期:3 d预见期的纳什系数大于0.9，平均相对误差小于10%；7 d预见期的纳什系数大于0.8，平均相对误差小于15%。

摘要:针对二维水动力模型应用于城市内涝模拟时，在大尺度区域或精细分辨率情形下运行耗时过长的问题，通过耦合SWMM模型和LISFLOOD-FP模型构建城市内涝模型，采用GPU的并行计算技术加速城市二维内涝模型。以盐城响水县城区的内涝模拟为例，对并行模型的效率进行分析，结果表明，基于GPU的并行计算技术可以显著提升模型运行效率，在5 m分辨率下能够8 min内模拟12 h的内涝事件，可用于突发内涝事件下的快速响应；并行模型的加速效果在更高的空间分辨率下表现更明显，在2 m分辨率下取得最高10.86倍的加速比；要最大化发挥GPU计算效率，首先需要单步长有较大的计算量，其次是要尽量减少与GPU的数据频繁传输导致的额外开销。

摘要:准确定位我国城市工业和生活用水效率现状，是加强节水管理的重要基准。通过分析城市用水效率关键指标的时程演变和空间格局，探究了用水效率与节水水平的联动关系、与用水压力和经济发展水平的匹配状态。结果表明:2017年较1998年，我国地级市平均万元工业增加值用水量减少了80%，地区间差异明显减小；人均生活用水量增加了近30%，优于同等经济社会发展水平国家的中值。2017年，全国半数有资料城市的工业用水重复利用率提高到了80%，供水管网漏损率平均控制在15%左右。目前，我国仍存在用水效率与用水压力空间匹配失衡、与经济发展水平不协调的问题，特别是“胡焕庸线”以东的华中和东南地区，水多人亦多，经济发达，用水压力大，但用水效率不高，仍有较大节水潜力。

摘要:基于2014—2018年太湖气象水文水质数据与卫星遥感数据，分别采用支持向量机(SVM)、长短记忆神经网络(LSTM)、极端梯度提升树(XGBoost)模型模拟全太湖、贡湖、南部沿岸区、中西北湖区的蓝藻水华(简称藻华)面积。结果表明:(a)XGBoost全太湖与分区藻华面积回归模型模拟效果较好，其次是SVM、LSTM回归模型；不同时间尺度下SVM、XGBoost回归模型对全太湖藻华面积模拟结果偏小，但有效模拟了藻华的发展趋势。(b)XGBoost分类模型在全太湖、中西北湖区模拟准确率较高，优于SVM、LSTM分类模型；在贡湖、南部沿岸区，3种分类模型准确率均较高。(c)以当天、提前1 d的气象水文水质因子作为全太湖与分区藻华面积模型输入，XGBoost回归与分类模型模拟精度较高、稳健性较好，预测应用情景较好。

摘要:将实际海况中的风、浪、流及叶片转动产生的动力荷载简化为作用在模型桩顶部的水平循环荷载，设计了室内概化二维模型试验，研究海上风机单桩基础周围土体的运动特性。采用PIV和PTV技术对振动单桩及其周围土体运动过程进行测量，获得了不同工况下单桩及其周围土体的沉降与对流运动规律。结果表明:桩顶加载频率和位移幅值与土体变形各特征尺度均基本呈线性关系，加载频率和桩顶位移幅值越大，土体变形特征尺度也越大；准平衡时刻沉降坑深度与对流区深度比值范围为0.24~0.34，沉降坑宽度与对流区宽度比值范围为1.47~2.34；桩周砂土颗粒对流运动由桩土相互作用产生的摩擦剪切应力驱动并持续存在，其运动速度量级为10^-4 cm/s，一般比桩体振动速度低3个量级。

摘要:利用在破波带内连续采集的污染团图像，研究平直斜坡上规则波斜向入射时破波带内污染物的输移扩散特性。在介绍试验情况以及图像处理方法的基础上，获取污染团的形心点和离散程度，通过追踪形心点在水平二维空间的变化，线形拟合得到污染团在沿岸和垂直岸线方向的输移速度，并分析沿岸方向输移速度与时均沿岸流速最大值的关系；基于高斯扩散理论拟合得到垂直岸线方向扩散系数。利用该方法获得了 5 种波况下污染团水平方向输移速度、垂直岸线方向的扩散系数，并对其进行分析。结果表明:沿岸方向的污染物输移速度约为时均沿岸流速最大值的 33%，垂直岸线方向输移速度及扩散系数分别在 0.008~0.030 m/s 和 0.16×10^-3~2.6×10^-3 m²/s 范围内。