本书收录的66篇论文，汇集了对《中国学科发展战略o水利科学与工程》16个子学科重点前沿课题的评述、总结与创新研究成果，是《中国学科发展战略o水利科学与工程》的深化和补充。上述两部专著交相辉映，组成姐妹篇，全面深入反映“水利科学与工程”学科的发展趋势和关键前沿问题。
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目录
前言
（上册）
第一篇 水文学
陆气耦合过程、机理及模拟方法 王桂玲，王大刚 3
1 引言 4
2 陆气耦合的基本过程和机理 4
3 土壤湿度变化对大气过程的影响 5
4 植被变化对气候的影响 8
5 陆气耦合强度及量化方法 12
6 未来挑战与展望 14
气候变化和人类活动影响下流域水文响应分析 杨大文，徐翔宇，扬汉波，等 17
1 引言 18
2 变化环境下流域水文响应分析方法 18
3 研究区域概况 23
4 结果与讨论 24
5 结论与展望 30
水文序列的非一致性诊断及频率计算方法 谢平，许斌，李彬彬，等 33
1 引言 34
2 水文变异诊断系统 36
3 非一致性水文频率计算分解合成原理与方法 38
4 研究区域概况 38
5 巨化环境下区域水资源评价及择优 39
6 结语 47
遥感水循环和水利大数据：概述、挑战和机遇 洪阳，唐国强，谢红接，等 50
1 引言 51
2 遥感水循环 52
3 遥感水利大数据 56
4 遥感水循环与水利大数据的发展趋势 60
5 总结 61
第二篇 水资源
水资源系统科学的发展历程与未来方向 赵建世，蔡喜明，王浩 67
1 引言 68
2 水资源系统科学的主要进展 70
3 巨化环境下水资源系统科学的挑战与未来发展趋势 76
4 总结 78
我国洪水资源利用的创新研究与实践 王银堂，胡庆芳 85
1 引言 86
2 洪水资源利用的概念与内涵 87
3 流域洪水资源利用评价 88
4 流域洪水资源利用技术 89
5洪水资源利用的典型实践 92
6总结与前沿展望 93
水联网技术体系与水资源效能 王忠静，王光谦，魏加华，等 97
1 引言 98
2 基本概念 99
3 关键技术 102
4 水联网示范与实践 106
5 结论 107
应对气候变化影响的水资源适应性管理研究与展望 夏军，石卫，洪思 109
1 引言 110
2 气候变化对水资源管理影响的事实 111
3 水资源适应性管理的基本思路与框架 113
4 水资源适应性管理存在的问题与挑战 115
5 气候变化影响下水资源适应性管理的新认识 117
6 展望 120
天河工程：空中水资源开发利用的机遇与挑战 王光谦，魏加华，钟德钰，等 123
1 引言 124
2 天河识别与天河河网结构 125
3 天河工程科学问题 128
4 天河工程关键技术问题 133
5 未来挑战与展望 137
第三篇 农田水利学
作物高效用水生理调控理论与技术研究综述 杜太生，康绍忠，孙景生，等 143
1 引言 144
2 基于生命需水信息的作物高效用水调控理论研究进展 145
3 作物高效用水生理调控技术研究进展 150
4 研究趋势 153
5 结语 154
作物生长模拟研究进展 丛振涛，韩依霖，倪广恒，等 158
1 引言 159
2 代表性作物模型 159
3 研究趋势 164
4 结语 166
南方水稻灌区节水减排技术研究 崔远来，赵树君，郭长强 172
1 引言 173
2 南方水稻灌区节水减排总体思路 174
3 南方水稻灌区节水减排案例 177
4 结果与讨论 179
5 结语 183
第四篇 河流动力学
长江水沙变化及其与江河湖库的联动响应 卢金友，姚仕明，周银军，等 189
1 引言 190
2 长江水沙变化特征 190
3 长江上游水库群泥沙调度技术 192
4 水沙变化条件下长江中下游江湖演变规律 195
5 长江中下游江湖整治 198
6 长江水沙模拟理论与技术 201
7 需要进一步研究的问题 204
河水沙情势演变 安催花，石占伟，张建，等 208
1 流域水沙特点 209
2 近期水沙变化特性 212
3 专来展望 217
4 结论 221
面向生态的河流可持续管理 倪晋仁，孙卫玲，陈倩，等 224
1 引言 225
2 面向生态的河流监测 226
3 河流通量与河流健康 227
4 面向生态的河流管理 229
泥沙运动的动理学理论 钟德钰，王光谦 234
1 引言 235
2 泥沙运动的动理学方程 236
3 泥沙运动的动力学方程 238
4 动理学理论的应用 239
5 结语 247
非平衡河流的滞后响应机理与模拟 吴保生 252
1 引言 253
2 滞后响应模式 255
3 滞后响应模型 258
4 模型应用 261
5 结论 263
第五篇 环境水利学
当前长江生态环境主要问题与修复重点 周建军，张曼 269
1 引言 270
2 长江开发及造成的问题 271
3 长江生态环境状况 272
4 长江生态环境修复重点 276
5 关于长江生态环境修复的几个具体建议 277
6 结论 281
长江上游水电梯级开发的水域生态保护问题 曹文宣 284
1 引言 286
2 长江上游特有鱼类所适应的栖息生境 287
3 长江上游特有鱼类的繁殖习性 288
4 水电工程的水域生态影响 289
5 已采取的水电工程鱼类救护措施有效性分析 293
6 对于长江上游水电开发和水域生态保护协调发展的建议 297
长江与洞庭湖关系演变与调控研究 胡春宏，张双虎 302
1 引言 303
2 长江与洞庭湖关系演变 305
3 松滋河疏浚建闸工程与运行调度 316
4 城陵矶综合枢纽工程与运行调度 319
5 结论与建议 322
河网水动力水质模拟及闸坝群联合优化调度研究进展 唐洪武，袁赛瑜，王玲玲 324
1 引言 325
2 河网闸坝调度理念的转变 326
3 河网水动力水质模拟 327
4 河网闸坝群联合优化调度 330
5 结语与展望 334
肠道病原微生物在水体中的输移机理及模拟 林斌良，黄国鲜 338
1 引言 339
2 肠道病原微生物来源 341
3 病原微生物迁移与转化过程和数值模拟方法 344
4 结论与展望 351
第六篇 水旱灾害
大江大河防洪关键技术问题与挑战 刘宁 357
1 引言 358
2 大江大河防洪问题与挑战 359
3 “守与弃”问题关键技术 361
4 “蓄与泄”问题的关键技术 365
5 “守与弃”和“蓄与泄”的辩证关系 367
6 控制潼关高程的三门峡水库运行方式决策案例 368
7 结束语 370
中国城市洪涝问题及成因分析 张建云 373
1 引言 374
2 巨化环境对城市暴雨特性的影响 376
3 城镇化发展对城市洪涝及其灾害的影响 379
4 城市洪涝治理的应对策略和思考 381
5 结束语 383
风暴潮增水的研究进展和挑战 牛小静，方红卫 386
1 风暴潮现象及其灾害 387
2 影响风暴增水的主要因子 388
3 风暴潮增水的模拟预测与挑战 393
4 结语 395
基于多变量的干旱识别与频率计算方法研究 徐翔宇，许凯，杨大文，等 398
1 引言 399
2 时空连续的干旱事件三维识别方法 400
3 基于Copula函数的多变量频率分析方法 403
4 我国西南地区干旱事件识别 405
5 基于历时 面积 烈度的西南干旱频率计算 407
6 小结 409
第七篇 水能利用
抽水蓄能电站的关键技术问题 姜忠见，江亚丽，刘宁，等 415
1 引言 416
2 抽水蓄能电站的作用 417
3 抽水蓄能电站存在的主要技术问题 418
4 抽水蓄能电站关键技术 419
5 发展与展望 427
6 结语 428
抽水蓄能电站与风电合理利用研究 钱钢粮 430
1 引言 431
2 风电出力过程及其特性 432
3 抽水蓄能电站对风电送出系统的作用 434
4 抽水蓄能电站参与风电送端输电平台运行研究 436
5 抽水蓄能电站参与输电平台运行案例分析 443
6 结语 447
风能工程中的几个力学问题 贺德馨 448
1 环境力学问题 449
2 流体力学问题 454
3 固体力学问题 461
4 动力学与控制问题 463
5 问题与建议 465
波浪能利用中若干理论和技术问题 张永良，刘秋林 468
1 水动力学问题 469
2 浮式波浪能转换装置模拟技术问题 471
3 波浪能转换装置力学问题 472
4 控制技术问题 478
5 阵列布置技术问题 480
6 问题及建议 482
第八篇 海岸工程学
水波破碎现象研究的现状和挑战 余锡平 489
1 引言 490
2 水波破碎现象研究的重要意义 490
3 水波破碎的机理 491
4 临界破碎波的特征 492
5 水波的临界破碎条件 493
6 破碎波的数值模拟 496
7 近岸水波方程中的破碎模型 499
8 结语 500
近岸边界层流动及泥沙运动机理的研究进展 袁兢 502
1 引言 503
2 近岸波浪边界层 503
3 近岸泥沙运动的细观机理 506
4 总结与展望 513
珠江口成潮入侵特征及其影响因素 陈晓宏，闻平 517
1 引言 518_
2 珠江三角洲咸潮入侵历史 520
3 潮汐对含氯度的影响 523
4 上游来水对含氯度的影响 524
5 地形地貌变化对咸潮入侵的影响 526
6 海平面上升对珠江口咸潮的影响 528
7 结论 528
大规模人类活动对近岸海洋环境的影响及其对策 张长宽 531
1 引言 532
2 江苏沿海滩涂资源简介 532
3 江苏沿海滩涂资源开发利用 534
4 滩涂开发利用对近海环境的主要影响 537
5 滩涂开发利用对沿海环境影响的评价方法 539
6 滩涂开发利用环境保护措施 540
7 结语 543
（下册）
第九篇 工程水力学
明渠紊流多尺度相干结构的特征及相互作用 李丹勋，钟强，陈启刚，等 549
1 引言 550
2 相干结构研究手段 551
3 明渠相干结构基本特征 552
4 不同尺度相干结构之间的相互作用 556
5 明渠紊流相干结构统一模型 559
6 研究展望 560
高坝泄洪水力学及消能特性 许唯临 564
1 引言 565
2 泄洪安全的理论与方法研究 565
3 泄洪安全的新技术研发与工程实践 572
4 发展趋势 577
5 目前而临的主要挑战 578
6 结语 579
长距离输水渠道自动控制技术研究进展 陈文学，崔巍，穆祥鹏 582
1 引言 583
2 长距离输水渠道水力控制难题 583
3 明渠自动控制研究概述 585
4 明渠系统控制建模 586
5 渠道控制算法 587
6 渠道解耦控制 589
7 控制参数整定 590
8 冰期运行控制 591
9 总结与展望 593
计算水动力学的现状和挑战 任冰，王永学 596
1 引言 597
2 有限差分法 598
3 有限体积法 600
4 边界单元法 601
5 有限单元法 602
6 SPH方法 603
7 结语 605
第十篇 水工建筑学
高混凝土坝抗震安全研究 张楚汉，金峰，王进廷，等 611
1 引言 612
2 高坝抗震研究的主要进展 612
3 当今面临的前沿科技问题 617
4 结论与展望 622
高土石坝抗震研究进展 孔宪京 628
1 引言 629
2 高精度静动三轴仪研制 629
3 筑坝材料动力变形特性及本构模型 630
4 地震破坏机理及模型试验技术 632
5 地震变形分析方法 634
6 高土石坝-地基-库水动力相互作用分析方法 635
7 高性能、精细化分析软件开发 636
8 抗震设计方法及其有效加固措施 637
9 展望 641
大坝混凝土性能参数反演 张国新，周秋蒂，邱永荣 645
1 引言 646
2 热学参数 648
3 力学参数 652
4 应用实例 656
5 结论 661
生态水工学的内涵与学科前沿 董哲仁 664
1 引言 664
2 河流生态系统特征 665
3 生态水工学的内涵 671
4 生态水工学展望 679
长江黄金水道建设与展望 钮新强 685
1 引言 686
2 国内外研究进展 687
3 长江黄金水道建设关键问题 688
4 对策措施研究 691
5 结语 696
第十一篇 水工混凝土
混凝土细观力学研究进展综述 张楚汉，唐欣薇，周元德，等 701
1 引言 702
2 混凝土细观力学的试验研究现状 703
3 混凝土细观数值模型方法研究现状 705
4 混凝土细观力学的研究前沿 709
5 绪论与展望 713
水工混凝土静动态损伤断裂过程试验研究进展 胡少伟 721
1 引言 722
2 混凝土静态损伤断裂研究进展 723
3 混凝土动态损伤断裂研究进展 730
4 基于XFEM的混凝土动态损伤断裂研究 731
5 混凝土动态断裂韧度与声发射特性关系研究进展 733
6 拟进一步开展的研究工作 734
采用现场浇筑试件研究大坝混凝土的真实断裂性能 李庆斌，管俊峰，吴智敏 738
1 研究背景 739
2 现场浇筑试件研究大坝混凝土的断裂特性 741
3 结论 751
高寒高海拔地区碾压混凝土用新型抗冻剂研制 何真，杨华美 754
1 引言 755
2 改性吸水树脂(MAP)的结构 756
3 改性吸水树脂(MAP)对碾压混凝土性能的影响 756
4 改性吸水树脂定制造孔理论与设计调控方法 760
5 结论 762
第十二篇 岩石力学与工程
不连续变形分析的对偶形式 郑宏，张朋 767
1 引言 768
2 块体分析 769
3 接触条件的变分不等式表示 771
4 DDA-d的变分不等式提法 774
5 算例验证 775
6 结论 778
岩石破裂过程分析RFPA方法 唐春安 781
1 细观等效连续损伤统计分析方法与模型 781
2 岩石损伤破坏的宏、细、观区别与联系 783
3 损伤处理 793
4 关于RFPA分析方法的探讨 796
特高拱坝变形破坏机制与控制研究 杨强，刘耀儒，程立 802
1 引言 803
2 巨形加固理论 805
3 不平衡力与破坏的相关性 806
4 高拱坝破坏机构形成与不平衡力实质 809
5 蓄水过程库区边坡变形特征 812
6 非饱和裂隙岩体有效应力原理 815
7 非饱和有效应力原理细观基础与讨论 818
8 结论与建议 820
水岩耦合过程及多尺度效应研究进展 刘晓丽，王恩志，王思敬 823
1 引言 824
2 水岩耦合过程及机理 826
3 水岩耦合过程的多尺度效应 835
4 未来挑战与展望 838
第十三篇 土力学
细观土力学发展的现状及挑战 赵吉东，郭宁 847
1 理论土力学发展及细观土力学 848
2 细观土力学的发展现状 850
3 结语与展望 858
典型滑坡成灾机理和分析方法 于玉贞，张其光，徐文杰 865
1 引言 866
2 边坡渐进破坏机理和分析方法 866
3 江河崩岸机理和分析方法 868
4 地震诱发高速滑坡机理及分析方法 870
5 地震液化诱发加固边坡失稳机理与分析方法 873
6 结束语 875
海洋工程结构与海床土体相互作用机理及分析方法 高福平 877
1 引言 878
2 海洋环境载荷与海床土体动力响应 879
3 固定式平台基础与海床土体的相互作用 881
4 浮式平台系泊基础与海床的相互作用 883
5 海底管道和立管结构系统与海床土体的相互作用 885
6 结束语 88
环境岩土工程研究前沿：污染地下水原位修复 胡黎明 891
1 环境岩土工程发展历史 892
2 地下水污染与环境修复 893
3 微纳米气泡强化修复技术的基本原理 896
4 微纳米气泡原位修复的分析模型 901
5 复纳米气泡原位修复技术的工程应用 902
6 结论 904
第十四篇 水力机械动力学
抽水蓄能机组多相多场耦合特性分析 王正伟，李中杰，翟黎明，等 909
1 引言 910
2 暂态过程瞬变特性 913
3 转轮特性分析方法 918
4 轴系多场耦合特性 921
5 现状与展望 925
南水北调工程大型双吸离心泵水力激振研究 王福军，何玲艳，许建中，等 927
1 引言 928
2 流固耦合计算原理及方法 929
3 研究对象及计算条件 931
4 流固耦合分析结果 933
5 结论 941
水电机组运行状态健康评估与性能退化预测 潘罗平，安掌利，陆力 943
1 引言 944
2 运行状态健康评估模型 945
3 性能退化趋势预测模型 946
4 实例分析 947
5 基于信息融合技术的水电机组性能退化评估 952
6 水电机组振动信号去噪方法 953
7 结论 955
离心泵非设计工况的前置导叶预调节 曹树良，谭磊 958
1 引言 959
2 三维前置导叶水力设计方法 961
3 前置导叶预旋调节机理 964
4 前置导叶对离心泵空化性能的影响 967
5 前置导叶对离心泵运行稳定性能的影响 970
6 结论 975
第十五篇 水利工程管理
溪洛渡特高拱坝建设项目管理模式创新与实践 樊启祥，洪文浩，汪志林，等 981
1 引言 982
2 国内外特高拱坝建设管理 983
3 溪洛渡拱坝建设项目管理模式内涵 984
4 溪洛渡建设项目管理模式实践 986
5 结论 990
基于伙伴关系的水电企业流域开发管理研究 唐文哲，强茂山，陆佑楣，等 993
1 引言 994
2 伙伴关系管理模式 995
3 基于伙伴关系模式的流域开发多项目、多目标管理模型 996
4 结论 1001
水利建设项目后评价机制研究 陈岩，郑垂勇 1004
1 引言 1005
2 水利建设项目后评价的管理机制 1006
3 水利建设项目后评价的运行机制 1009
4 水利建设项目后评价的反馈机制 1010
5 结论 1012
基于项目的水利工程企业管理模型 强茂山，林正航，阳波，等 1014
1 驯言 1015
2 基于项目的水利工程企业管理模型框架 1016
3 基于项目的水利工程企业管理模式构建 1023
4 结语及展望 1028
第十六篇 水利移民工程
水电项目开发利益共享模型研究 樊启祥 1033
1 引言 1034
2 水电项目利益相关者分析 1034
3 水电项目利益共享模型的构建 1036
4 水电项目利益共享模型的分析讨论 1040
5 结论与展望 1050
水库移民可持续性生产生活系统仿真评价研究 孙中艮，施国庆 1052
1 引言 1053
2 水库移民可持续性生产生活系统 1054
3 水库移民可持续性生产生活系统仿真模型 1055
4 百色水库云南库区移民可持续性生产生活系统仿真评估 1056
5 启示 1065
水电移民土地证券化安置模式：效益共享新机制 施国庆，尚凯 1066
1 引言 1067
2 水电移民土地证券化安置的概念 1068
3 水电移民土地证券化安置实现机制 1070
4 案例-B电站移民土地证券化安置方案 1077
5 政策建议 1082
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