山区河道洪水严重威胁山前建成区安全，通过山前建设蓄滞洪区，可蓄滞洪水、降低洪水流速、削减河道洪峰，有效缓解洪水对建成区的冲击。本研究以北京市温榆河流域北沙河为例，通过基于动力学原理的数值模拟方法，对山区河道洪水自由下泄情景以及经过蓄滞洪区调蓄后下泄情景分别进行洪水演进过程模拟计算，对比分析北沙河修建蓄滞洪区前后不同重现期洪水可能导致的洪水风险程度与分布，实现对蓄滞洪区防洪减灾成效的评估。分析结果认为：不同重现期洪水情景下，北沙河山前蓄滞洪区均能显著降低下游河道洪峰，减少河道两岸受淹面积与水深，降低区域洪水风险；整体减灾成效受蓄滞洪区规模制约，北沙河蓄滞洪区在20年一遇洪水情景下可达最高减灾效益，GDP损失减少率达27.55%，50年一遇设计洪水次之，为22.45%。利用洪涝过程数值模拟手段对蓄滞洪区等规划或在建防洪工程进行洪水情景分析，通过对比分析工程前后区域洪涝风险，可有效实现对工程减灾成效的量化分析与评估。

预应力钢丝腐蚀断裂是预应力钢筒混凝土管（PCCP）破坏的主要原因之一，其预防措施及效果评价是耐久性研究关注的重点内容。为研究预应力钢丝在应力-氯盐耦合环境下腐蚀损伤规律及寻求该环境下满足钢丝耐久性要求的防腐材料，通过自腐蚀电位、腐蚀电流密度和电化学阻抗谱分析，以无应力状态为对照组，研究了应力对1%、3.5%、10%、20%浓度NaCl溶液中裸钢丝和3.5%NaCl溶液中钢丝涂刷单组分聚脲的腐蚀行为的影响。对于裸钢丝，氯盐浓度对钢丝腐蚀起主导作用，腐蚀快慢顺序为3.5%NaCl>1%NaCl>10%NaCl>20%NaCl；应力对腐蚀的加速作用仅体现在低浓度溶液。对于涂层钢丝，施加应力会加速降低涂层电阻，但其腐蚀电流密度仍较裸钢丝低5个数量级，70%极限应力下持载浸泡25 d后，阻抗模值仍高达2.07×10⁷ Ω·cm²，表明单组分聚脲涂层有效提升了应力-氯盐耦合环境下预应力钢丝耐腐蚀性能。

衡水市长期超采地下水导致深层地下水位持续下降，进而引发严重的地面沉降问题，威胁区域经济与生态环境的可持续发展。研究地面沉降的分布特征及其与深层地下水位的响应关系，对于防控沉降灾害、制定科学的地下水开发利用政策具有重要意义。本研究基于2018—2022年的SBAS-InSAR数据和深层地下水位监测数据，从多年平均、年际和月度三个时间尺度，分析了衡水市地面沉降与深层水位的变化特征与响应关系；采用交叉小波变换分析方法，定量研究了代表性点位地面沉降与深层地下水位演变的周期特征及时间滞后关系。研究结果表明：（1）衡水市在2018—2022年整体处于沉降状态，累计沉降量超过-100 mm的区域占比达86.54%，分别形成了饶阳至深州、冀州-枣强交界至阜城县-景县交界处两部分连片明显沉降区。（2）2018—2019年研究区处于“快速下沉”阶段，安平县和饶阳县沉降速率最大；2020年后为“缓慢下沉”阶段，深层地下水位的回升显著减缓了沉降速率，2022年平均沉降量降至4.7 mm，但部分区域因突破历史最低深层水位故存在进一步沉降现象。（3）突破历史最低深层水位是沉降发生的关键驱动因素，由此诱发的非弹性压缩量是沉降量的主要组成部分，说明防控深层水位突破历史低值是治理地面沉降的有效手段。（4）6个代表性点位的地面沉降与地下水位变化平均滞后时间为38.83~66.99 d，表明该地区含水层压实具有明显的滞后效应。本文研究结果可为衡水地区沉降防控、水资源管理和区域可持续发展提供科学依据。

为掌握依托工程沥青混凝土心墙动力特性指标，开展了设定温度、以固结比及围压为应力组合条件下的沥青混凝土动三轴试验，采用等效线性模型整理了沥青混凝土最大动模量、阻尼比和模量系数，分析了各指标的变化规律和影响因素。试验结果表明：最大动模量随着围压及固结比的增大而增大，阻尼比随着围压及固结比的增大而减小，模量系数K随着固结比的增大而增大，指数n随着固结比的增大而减小。此外建立了G_d/G_dmax与γ_d/γ_r的归一经验公式，可为类似工程的应用提供参考。

受暴雨、松散固体物源、临河滑坡体等多因素影响，山区河流频繁发生山洪泥石流，其挟带的泥沙石块、漂木等杂物淤堵路基桥涵，常放大山洪灾害量级，严重困扰山洪灾害防御工作。本文以四川省北川县正河流域山洪泥石流灾害调查为基础，结合洪水类型和桥涵阻水特性，采用数值模拟方法探究了6种灾害情景的山洪泥石流过程、最大流深和流速特征，引入动力因子v^{\mathrm{2}}d（v为流速，d为流深）作为建筑物承灾体外荷载作用强度指标，评估其危险性等级并划分山洪泥石流危险区域。结果表明，6种模拟情景的山洪泥石流最大流深和流速空间分布差异较大，桥涵堵塞情景下山洪泥石流模拟与实测洪痕泥深相差最小；危险性等级可较好表征建筑物实际受损程度；流量放大效应及路基桥涵堵塞壅水导致主流改道是灾害规模放大的主要原因。研究成果可为山区防灾减灾规划、建筑物位置和结构型式论证、临时转移避险点选择及隐患排查等灾害防治工作提供参考。

针对水电站监控系统中固定阈值法在复杂工况下异常检测灵敏度低、难以实现有效预警的问题，本文提出了一种基于生成对抗网络判别器与密度估计的特征增强异常检测模型（FEAD-DEGAN）。该模型将卷积与全局平均池化方法用于优化判别器结构，强化时序特征提取，并结合动态阈值策略与核密度估计算法，提升检测灵敏度。以轴流转浆式机组受油器摆度异常数据样本为研究对象，通过与孤立森林和自编码器方法进行对比验证，所提方法在异常检测成功率与误报率方面表现更优。进一步采用SHAP解释方法对监测指标的异常贡献度进行量化，提升了模型的可解释性，有助于故障溯因和检修策略优化，有效辅助了水电机组设备故障诊断和智慧化运维。

土栖白蚁在堤坝上挖穴筑巢是水利工程最主要的隐患之一，如何准确高效定位白蚁蚁巢是水利工程防治工作的关键。本文基于白蚁生物习性规律，提出了一种深度学习目标检测与概率场建模的白蚁巢穴定位新方法。首先，设计了改进YOLOv5模型，自动识别兵蚁、工蚁、幼蚁类别；然后，通过改进多目标跟踪DeepSORT算法绘制计数圈统计每种白蚁的数量，并追踪轨迹聚合主方向；最后，基于幼蚁、兵蚁及工蚁外出活动距离数量的习性规律建模，设计动态距离、动态方向等权重函数，构建以诱导识别点为中心的二维概率场，并通过预测蚁巢位置与实际蚁巢位置误差对该方案进一步研究试验验证其可行性。利用全局概率延伸和似然概率融合，还可进行多点矩阵式联动定位。该方法融合了计算机视觉、生态行为分析和概率统计等理论，相比传统方法更加低成本和高效，同时支持大数据分析与扩展，可与物联网集成实现远程监测，显著提高蚁巢定位效率。

在我国的沿海地区，土层中经常分布有多个含水层，基坑施工过程中需要进行降水。若不同含水层之间发生越流，止水帷幕难以完全隔断基坑内外水力联系，坑内降水会造成坑外较大的水位变化，引发一系列的环境影响。因此，多含水层联通基坑降水引发的变形规律及控制方法值得深入研究。本文基于天津市某工程的基坑降水试验结果，采用有限元方法对于该工程地下连续墙底部存在粉土透镜体土层且含水层联通的基坑开展了粉土透镜体对降水引发变形影响的规律、机理以及不同降水方案引发变形的对比研究。研究结果表明，地下连续墙墙趾深度上下含水层存在水力联通将减小地下连续墙变形，增大坑外沉降；其机理在于水力联通减小了地下连续墙两侧孔压差，但增大了坑外的水位降深。此时，基坑降水建议采用潜水和承压水独立设置滤网的“深浅井”降水体系，及时架设水平支撑，按需降水，控制基坑降水引发的变形。

采用便捷式二氧化碳检测仪探测农林水利等场所土栖性害虫黑翅土白蚁Odontotermes formosanus（Shiraki）蚁道口及其巢穴有助于快速定位蚁巢进而进行科学治理。利用特制便携式二氧化碳检测装置，在黑翅土白蚁严重发生地块设定检测区域，用该装置进行地面上二氧化碳浓度检测，对浓度异常点挖掘验证蚁巢蚁道口。另外设置模拟蚁道口的二氧化碳气源点，测定不同风速、风向下二氧化碳浓度扩散范围。大气风速0~0.12 m/s环境下所用装置可快速检测出蚁道口、腐败枯木或树叶处附近地面上二氧化碳浓度异常点位，挖掘后证实蚁道口处的二氧化碳浓度均在0.10%以上。模拟风速0.0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6和3.2 m/s和二氧化碳气源时，气源点下风方向可检测到对应风速下二氧化碳浓度0.05%以上的位点至气源点的距离分别为0.4、1.0、1.0、0.6、0.4、0.2和0.0 m，侧风方向二氧化碳浓度0.05%以上的位点至气源点的距离相应为0.4、0.4、0.2、0.2、0.2、0.0和0.0 m，二氧化碳浓度异常位点与气源点的间距受风向和风速影响显著。便携式二氧化碳检测装置可方便检测到土栖白蚁发生场所蚁道口处二氧化碳浓度异常值，结合风速、风向、测点距离等，排除干扰因素后可快速检测黑翅土白蚁巢穴蚁道口位置。

大孔口水闸由于闸孔尺寸增大、混凝土底板及闸墩增厚，导致底板与闸墩之间相互制约增强进而减小了相互之间的变形协调性，易受外界环境温度影响，施工期和运行期间易产生超标拉应力，温控防裂形势严峻。大孔口水闸混凝土温控防裂首要任务是确定温度控制标准，然而我国现有水闸设计规范对水闸混凝土温度控制问题仅作了一些原则性规定而未对温控标准如何确定给出详细说明，为此水闸结构混凝土温控标准可参考混凝土坝相关规范进行确定。即首先提出水闸混凝土温度应力控制标准，再确定基础容许温差和上下层容许温差，结合水闸结构准稳定温度场确定施工期容许最高温度，最后拟定浇筑温度；水闸结构混凝土温度应力控制标准可采用安全系数法进行确定，建议其抗裂安全系数取值不小于1.30；应力约束系数取值可由本文给出的拟合公式计算得到。本文最后以赣江某大孔口水闸为工程案例，提出相应的温度控制标准，研究成果可为大孔口水闸工程温控标准制定提供参考。