黄河流域灌区规模大、耗水量多，其水资源高效利用对黄河流域生态保护和高质量发展具有重要影响。当前，在数字孪生灌区建设背景下，灌区现代化已由单项设施改造转向数字化、自动化、智能化协同推进，但工作实践仍多聚焦设备配置、监测运行与平台展示，缺少现代化程度的等级认定与分级标准。参照汽车驾驶自动化分级的任务与责任逻辑，提出数字孪生灌区现代化L0～L5分级体系，并将L1～L3级作为近期和中期建设重点，从对象尺度、感知完备性、方案生成能力、执行协同性、风险韧性、责任边界、效益可验证性7个维度细化了各级判据。对黄河流域代表性引黄灌区公开资料的工程评价表明：多数数字孪生灌区建设处于L1级，少数先行先试灌区部分渠段具备L2级能力，L3级需连续运行记录与异常接管证据支撑。

对水土保持-生态环境-经济社会复合系统耦合协调演变状况进行分析并识别其驱动因子，可为推进山西省黄河流域生态保护和高质量发展、制定水土保持高质量发展策略等提供科学依据。以山西省11个地级市为研究对象、以2011—2023年为研究期，构建水土保持-生态环境-经济社会复合系统耦合协调评价指标体系，运用熵权法、耦合协调度模型测算山西省各地级市水土保持-生态环境-经济社会复合系统耦合协调度，通过核密度估计和灰色关联分析探讨了山西省水土保持-生态环境-经济社会复合系统耦合协调发展的时空格局及其驱动因子。主要研究结论如下：1）山西省水土保持、生态环境、经济社会3个子系统呈现生态环境保护水平>经济社会发展水平>水土保持发展水平的层级分化特征；2）山西省各地级市水土保持-生态环境-经济社会复合系统耦合协调水平在研究期均呈稳步上升态势、在空间上呈现西高东低的格局，各地级市间差异较大、研究期末仍普遍较低；3）研究期水土保持-生态环境-经济社会复合系统耦合协调发展受经济社会子系统的主导，其主要驱动因子有基本农田治理面积、封山育林面积、建成区绿化覆盖率、城镇居民人均可支配收入、第三产业产值占GDP比重、粮食总产量。 

黄河防凌调度一方面控制凌汛期河道水流平稳，确保黄河凌汛期安全；另一方面为解决黄河上游水库发电与防凌的矛盾，在确保防凌安全的条件下，适当加大冬季下泄流量，以满足西北电网冬季供电需求。经过多年的探索实践，形成了以刘家峡水库为主的“前期适当加大、中期平稳排泄、后期逐步减小”的流量调度运用方式，为宁蒙河段平稳封开河创造了有利条件，有效改善了宁蒙河段的防凌形势。2018年之后，黄河宁蒙河段河道条件改善，主要水文断面过流能力和平滩流量有所增大，封河流量甚至超过800 m³/s也未形成凌汛灾害，河段槽蓄水增量、开河凌峰流量均小于多年均值，凌汛期上游下泄水量明显增加。运用该调度方式在满足水库防凌要求的同时，增加了发电效益，实现了水资源的优化配置和合理利用。

产业高质量发展是协同推进黄河流域生态保护和高质量发展的必然要求。为探索黄河流域水-碳资源保护与产业高质量发展的协同关系，给流域产业高质量发展和生态保护提供决策支撑，依托Tapio脱钩模型评价黄河流域产业高质量发展与水-碳资源利用的脱钩态势，并借助Kaya-LMDI模型从产业质量效应、经济规模效应、生活水平效应、城镇化效应和人口效应识别二者脱钩的驱动因素。结果表明：1）2013—2021年，黄河流域产业高质量发展指数呈现先上升后下降的变化趋势，空间上表现为东高西低、南高北低的格局；2）黄河流域产业高质量发展与水-碳足迹脱钩状态未能持续向好发展，仅在2014—2016年实现2次弱脱钩，此后扩张连接和扩张负脱钩状态交替出现；3）产业质量效应、生活水平效应和人口效应促进脱钩，经济规模效应和城镇化效应抑制脱钩，各省（区）脱钩态势及驱动因素作用效果存在差异。基于上述研究结论建议：加快探索水-碳协同利用新路径，着力推动水-碳资源保护和产业高质量发展协同进步；有效发挥产业质量效应、人口效应和生活水平效应的促进作用，合理扩大经济规模和推动城镇化进程。

实施生态补偿是调动各方积极性、促进生态文明建设的重要举措。为推进黄河流域生态补偿、增强生态韧性，基于2007—2022年黄河流域102个地级市面板数据，采用双重差分模型实证分析了生态补偿政策对黄河流域生态韧性的影响及其作用机制。结果表明：1）生态补偿政策的实施使试点地区生态韧性得到显著提高；2）产业结构高级化和生态承载力、环境治理能力、绿色科技创新能力的提升是生态补偿政策促进生态韧性提升的重要机制；3）生态补偿政策对生态韧性的提升效应存在实施地区行政级别、基础生态韧性水平、地理区位等异质性。建议：构建全流域协同的差异化补偿机制，针对生态韧性提升的机制靶向施策，充分发挥产业结构升级、环境治理、绿色科技创新的作用，大力提高生态承载力，优化生态补偿政策使其与不同区位、各类实施地区相适配等。

淤地坝坝系平衡理论是指导黄土高原淤地坝建设、推动水土保持高质量发展的核心理论依据。针对当前淤地坝建设面临极端暴雨频发、流域水沙条件深刻变化以及高质量发展新要求，系统梳理了坝系平衡理论的演进脉络，明确新时期坝系平衡的科学内涵与核心原理。在简要回顾从明代天然聚湫的启示到20世纪60年代单坝相对平衡、再到90年代坝系群体平衡研究历程的基础上，结合近年来的研究成果与新时期的时代特征，提炼出坝系平衡水-沙-农-稳多目标协同等科学内涵，系统阐释了侵蚀-拦截平衡、风险级联与系统韧性、水-沙-农-稳耦合、时空优化4项基本原理，揭示了新时期坝系平衡从静态到动态、从单目标到多目标、从单坝到坝系、从工程到生态的内涵扩展，阐明了侵蚀与拦截动态匹配、风险传递与系统韧性、多目标耦合协调、时空优化配置等核心机制，并提出了未来重点研究方向，以期为黄土高原淤地坝坝系优化布局与安全运行等提供理论支撑。

设计了一套水闸自动化监测与预警系统，并成功应用于唐正闸的运行管理实践。基于水闸结构布设安全监测设备，采集各监测物理量的数据序列；利用小波变换法完成数据降噪处理，通过三次样条插值对缺失数据进行补全，以保障数据序列的完整性；采用逐步多元线性回归-随机森林耦合模型，构建环境量与各监测物理量间的数学关系模型；结合改进3σ法确定各监测物理量的预警阈值，并通过预测样本集验证所提出模型及阈值的准确性；通过建立水闸三维有限元模型，将设计工况下的水闸变形情况与预测结果进行对比，进一步检验所提出阈值的工程合理性。

为了弥补区域层面数据要素配置与碳绩效非线性关系研究的空白、验证“数据要素配置→新质生产力→产业结构高级化→碳绩效”链式传导机制、给黄河流域低碳发展提供更具针对性的理论支撑与政策靶向，以碳绩效水平为被解释变量、数据要素配置水平为核心解释变量构建非线性基准回归模型，以新质生产力水平和产业结构高级化水平为中介变量构建多重中介效应模型，依据2010—2024年黄河流域69个地级市面板数据，实证分析数据要素配置对黄河流域碳绩效的影响及其内在机制，并进行了稳健性检验、内生性检验、异质性检验。研究结果表明：1）数据要素配置对黄河流域碳绩效具有先抑后促的U形影响，即数据要素配置对黄河流域碳绩效的促进作用存在临界值；2）新质生产力和产业结构高级化在数据要素配置影响黄河流域碳绩效的过程中均具有独立的中介效应，且存在“新质生产力→产业结构高级化”链式中介效应；3）与黄河上游地区和经济欠发达地区相比，黄河中下游地区和经济相对发达地区数据要素配置对碳绩效的影响更加显著。建议：着力推动数据要素配置水平突破临界点以释放正向效应，着力培育新质生产力、促进产业结构高级化，拓展碳绩效链式提升路径，实施差异化发展策略，推动黄河流域碳绩效整体优化。

为了解延河着生藻类群落分布及影响因素，于2023年8月（丰水期）、10月（平水期）及2024年3月（枯水期）对延河及其支流15个监测断面进行采样分析，系统探索该河流着生藻类构成，分析水环境因子与群落结构之间的关系。共检出着生藻类6门67属179种，硅藻门占52.5%，绿藻门占24.0%、蓝藻门占19.6%、裸藻门占2.8%、金藻门和隐藻门均占0.55%；各水期着生藻类物种数表现为丰水期>枯水期>平水期，优势种16属25种（枯水期占84%），主要为硅藻，蓝藻仅在枯水期检出，丰水期未检出优势种；丰、平、枯水期着生藻类平均密度分别为4.5×104 、6.8×104、4.2×10⁴个/cm²，平水期平均密度显著高于枯水期和丰水期；Margalef丰富度指数表明延河水质丰水期无污染，平、枯水期均为β-中污染；RDA表明丰、平、枯水期影响着生藻类的共同主要因子为水温、pH值、NH3-N，此外，水深、TP、流速和TN分别为丰、平、枯水期的主要影响因子。

黄河“八七”分水方案实施以来有力支撑了黄河流域水资源管理，发挥了巨大的作用。当前黄河流域水沙情势、工程条件及经济社会发展格局均发生了显著变化，黄河分水方案调整备受各界关注。梳理总结了基于人类社会用水Budyko方程的流域健康水平衡机制、流域水资源均衡配置理论及增量均衡配置模式等支撑黄河分水方案调整的理论和方法，提出了以优化河道内外用水关系和科学调整河道外省（区）间用水配置关系为重点的关键问题研究成果，支撑黄河“八七”分水方案调整方案制定和审批实施。黄河“八七”分水方案调整是黄河流域水资源的空间再分配，可缓解上中游六省（区）现状刚性缺水，破解黄河流域水资源短缺问题需要加快实施跨流域调水以提高黄河流域水资源承载能力。

为探究黄河上游粮食安全韧性与水资源承载力的协同关系，保障区域粮食安全与水资源可持续利用，以黄河上游五省（区）为研究对象，构建粮食安全韧性与水资源承载力评价指标体系，综合运用熵值法、耦合协调度模型、核密度估计及地理探测器等方法，探究2014—2023年粮食安全韧性与水资源承载力的时空耦合特征及驱动因子。结果表明：2014—2023年黄河上游粮食安全韧性与水资源承载力综合水平均呈上升趋势，且二者发展水平差距逐渐缩小；耦合协调水平从勉强协调提升至初级协调，省际差异有所减小；空间上呈现“南北高中间低”“南高北低”的不均衡分布格局，甘肃、青海、宁夏呈现低水平缓慢发展趋势；森林覆盖率、农村第一产业从业人员数、人均用水量等是主要驱动因子。建议黄河上游从生态保护、技术创新、政策支持等层面发力，促进粮食安全韧性与水资源承载力协同发展。

为明晰塔里木河流域水资源承载水平及其影响因素，揭示水资源承载力时空演变规律，构建包含水资源、社会、经济、生态4个子系统21个指标的评价指标体系，采用博弈论组合赋权法和TOPSIS模型评价2013—2019年塔里木河流域五州（区）水资源承载力，并利用障碍度模型识别主要障碍因子。结果表明：1)塔里木河流域水资源承载力水平稳步上升，由2013—2015年的较弱等级提升到2016—2019年的中等等级；2)塔里木河流域水资源承载力水平空间差异较大，巴音郭楞蒙古自治州水资源承载力最高，阿克苏地区次之，克孜勒苏柯尔克孜自治州、喀什地区、和田地区相对较低；3)年降水量、产水模数、生态用水比重、供水模数、人均GDP是塔里木河流域水资源承载力水平的主要障碍因子。

为了考察黄河流域农业生态效率时空演变情况、给制定黄河流域农业生态效率提升策略提供参考，依据2008—2023年黄河流域九省（区）面板数据，把碳汇量、碳排放量分别作为期望产出指标、非期望产出指标，采用超效率SBM模型测算各省（区）逐年农业生态效率，并采用Dagum基尼系数考察农业生态效率的区域差异、绘制核密度曲线分析农业生态效率动态演变情况。结果表明：1）研究期黄河流域农业生态效率整体呈上升趋势，其中甘肃上升速度最快、青海略有下降，农业生态效率的空间格局在研究期初为“上游地区高、中下游地区低”、在2017年转变为“中下游地区高、上游地区低”、在研究期末各地区基本持平；2）研究期初上游地区与中下地区农业生态效率的差异及上游地区内各省（区）农业生态效率的差异相对较大，但这种差异在研究期有所减小；3）鉴于黄河流域整体、上中下游各地区、流域内九省（区）农业生态效率在研究期均存在波动性，应在提高各地区农业生态效率的同时尽力确保其稳定性。建议：1）实施差异化策略，因地制宜提升农业生态效率；2）鼓励跨区域合作，促进各地区农业绿色协调发展；3）优化资源分配机制，缩小区域差距。

为给黄河流域能源绿色低碳转型提供参考和科学依据，基于2013—2022年黄河流域57个地级市的面板数据，采用熵值法测算新质生产力水平，采用超效率SBM模型测算能源绿色低碳转型水平，采用STIRPAT模型实证分析新质生产力对黄河流域能源绿色低碳转型的促进作用，并揭示产业结构升级和环境规制的中介作用。研究结果表明：1）研究期黄河流域新质生产力水平呈稳步上升趋势但研究期末仍然较低，能源绿色低碳转型水平也呈上升趋势但波动较大，二者空间差异均较显著，新质生产力水平呈“东高西低”的特征，能源绿色低碳转型水平呈“下游地区高、上游地区次之、中游地区最低”的特征；2）新质生产力对黄河流域能源绿色低碳转型具有显著的直接促进作用，且通过产业结构升级和环境规制两条路径间接促进黄河流域能源绿色低碳转型；3）新质生产力对黄河流域能源绿色低碳转型的促进作用具有显著的区域异质性，呈“下游地区最显著、中游地区次之、上游地区不显著”的特征。基于研究结果，提出了优化产业结构、强化环境规制、打造能源新质生产力、加强区域协同、推动黄河流域一体化发展等建议。

为了揭示黄河流域碳排放的驱动因素、抑制因素及能源结构转型的减碳效应，给黄河流域加快能源绿色低碳转型等提供参考，以反映能源结构转型与技术进步的综合指标——绿色能源质量指数为核心解释变量，以GDP、城镇化率、资本存量、技术创新水平、产业结构为控制变量，依据2006—2022年黄河流域九省（区）的面板数据，采用空间杜宾模型实证分析绿色能源质量指数与碳排放总量的关系，并对实证分析结果进行变换空间权重矩阵、更换被解释变量等稳健性检验。结果表明：1）能源结构转型和技术进步对本省（区）及邻近省（区）碳排放均有显著抑制作用，且对本省（区）碳排放的抑制作用在研究期有所增强；2）研究期绿色能源质量指数、资本存量、科技进步为黄河流域碳排放抑制因素，经济发展、城镇化、产业结构为碳排放驱动因素，目前碳排放抑制因素的效应仍较驱动因素的效应弱；3）黄河流域能源绿色低碳转型存在显著的区域差异，碳排放总量相对较小的青海省绿色能源质量指数是黄河中下游省（区）的2倍以上，凸显黄河流域发展的不平衡性和实现“双碳”目标的艰巨性。根据绿色能源质量指数对黄河流域碳排放的影响路径，提出了进一步优化能源结构、提升能源利用效率、加强区域协调与合作、推广节能技术等政策建议。

为破解黄河流域资源型城市的资源诅咒与生态约束问题，并给推动流域可持续发展提供参考，构建了涵盖新质劳动者、新质劳动对象和新质劳动资料3个维度的评价指标体系，运用熵权-Topsis法评估2012—2023年黄河流域34个资源型城市的新质生产力发展水平，利用核密度估计和灰色预测GM(1,1)模型测度新质生产力发展的时空演变格局，采用障碍度模型分析新质生产力发展的影响因素。结果表明：1）黄河流域资源型城市中新质生产力发展指数处于快速增长型的城市数量最多，指数均值呈倒V形增长趋势；2）黄河流域资源型城市新质生产力发展趋向同步，2024—2028年新质生产力发展指数的预测均值呈现稳定的上升趋势；3）影响新质生产力发展的前5个障碍因子是宽带接入用户数增速、公路线路密度、财政科技支出占比、R&D人员数与就业人员数之比、废气排放强度。

以深圳市观澜河流域为典型高密度城区，基于其地形特征，构建了耦合一维管网、一维河道及二维地表的MIKE FLOOD城市内涝模型。利用深圳市2023年“9·7”特大暴雨实测径流数据对模型进行校核，纳什效率系数为0.873，平均水深误差为0.072 4 m，表明模型精度较高。分析研究区管网排水能力及内涝积水与风险特征，结果表明：研究区管网设计标准分布不均且梯度衔接不合理，42.3%的管网低于1 a一遇设计标准，23.6%满足1~5 a一遇标准，34.1%超过5 a一遇标准，存在显著的排水能力不足问题；随降雨重现期增大，地表淹没总面积显著增大，其中浅水区面积增幅最大，表明强降雨主要加剧浅水淹没风险；各风险区面积随降雨重现期增大而增大，低风险区占比上升，中、高风险区占比下降，强降雨是加剧城市内涝风险的关键因素。研究结果揭示了观澜河流域排水系统的薄弱环节和内涝风险特征，强调了提升管网排水标准、重点加强中、高风险区灾害防御的迫切性。

客观评价土地利用类型对流域产沙强度的影响，对科学调整流域治理措施与布局有重要意义。为了给豫西黄土丘陵区小流域水土流失治理提质增效等提供参考，依据豫西黄土丘陵区胡沟小流域径流试验场标准径流小区2015—2024年的监测资料，对比分析了3种坡度（10°、15°、25°）4种土地利用类型（裸地、农地、园地、草地）侵蚀产沙强度的差异，结果表明：1）土地利用类型对侵蚀产沙有重要影响，监测期内农地、裸地、园地径流小区年均产沙次数分别为13.6、13.6、7.9次，草地虽有产流但没有产沙，次均和年均产沙强度大小顺序均为裸地>农地>园地＞草地；2）坡度增大对产沙强度有明显的非线性放大效应，坡度由10°增大到15°~25°时，农地小区年均产沙强度放大1.31~2.61倍，裸地小区年均产沙强度放大1.21~2.35倍，园地小区年均产沙强度放大2.04~5.56倍；3）25°裸地、农地小区多年平均产沙强度分别达到、接近强烈侵蚀标准，25°裸地、农地、园地小区年产沙强度最大值均达到极强烈侵蚀标准，从控制侵蚀产沙的视角看，陡坡裸地须采取水土保持措施、陡坡农地须退耕还林（草）、陡坡园地须采取保土减蚀管理方式。

针对当前水土资源供需失衡问题日渐严峻，水量水质与不同土地利用类型用水效益之间关系研究不足问题，以分质供水理论为基础，统筹考虑水土资源与生态、经济、社会的动态互馈关系，构建了考虑分质供水的区域水土资源联合优化配置模型框架，采用耦合NLMOP算法与逐次逼近法的双层嵌套算法进行模型求解，并以黄河流域河南洛阳市的水土资源联合优化配置为例进行验证，结果表明：与未考虑分质供水相比，洛阳市总需水量减少1 281万m³，优质水源供水总量增加120万m³，劣质水源供水总量减少1 432万m³，改善了供水结构，保障了水质安全；经过水土资源联合优化配置，GDP总体稍有提升，水质型缺水率下降至0.02%，全市平均COD质量浓度控制在19.2 mg/L以内，符合Ⅲ类水标准。

以菌菇秆和玉米秆等农业废弃物（MCA）和矿渣（FS）制备复合胶凝材料（AABS）。通过单因素试验和正交试验，研究了不同碱激发剂（生石灰、氢氧化钠、水玻璃）对AABS力学性能与孔隙结构的影响规律，并利用NMR、XRD、SEM-EDS获得了其微观结构和物相。结果表明，复合激发剂对浆体试件具有较好的激发效果，最优试验组AABS试件28 d龄期抗压强度可达47.4 MPa。通过微观形貌测试发现试件抗压强度与孔隙率之间存在明显线性负相关关系，试件内部孔隙主要为粒径小于0.4 μm的微小孔隙，且形成大量致密的水化硅铝酸钙C-(A)-S-H凝胶，碱激发作用显著。

为了给甘肃省水土保持生态建设布局和实现水土保持率阶段性目标等提供理论依据，基于第一次水利普查成果中的水土流失数据、水土流失动态监测成果、《甘肃省水土保持公报》等，计算甘肃省及各市（州）2011年、2020年、2021年、2022年水土保持率以反映水土保持率历史变化情况，用水土流失面积消减比例即一定时段内水土流失消减面积占水土保持生态建设面积的比例反映水土保持生态建设的效果，对比分析不同阶段水土保持率变化情况，探讨水土流失消减面积、水土保持生态建设面积的变化及其与水土保持率的关系，结果表明：1）2011—2022年甘肃省水土保持率总体呈上升趋势，其中2020—2022年年均上升0.20个百分点；各市(州)水土保持率上升幅度存在明显差异，陇中和陇东地区各市（州）上升幅度相对较大、河西地区各市上升幅度相对较小。2）为实现2025年水土保持率阶段目标，全省2022—2025年水土保持率年均升幅应达到0.37个百分点，除临夏州按照2020—2022年水土流失面积年均消减速度基本可以实现2025年水土保持率阶段目标外其他市（州）均难以实现，因此须进一步提高水土保持生态建设强度、增加水土流失治理面积、消减水土流失面积。3）全省及各市（州）的水土流失消减面积比例较低，2021年、2022年全省水土流失消减面积比例仅分别为10.86%、14.99%，2022年水土流失消减面积比例较高的兰州、庆阳、白银三市仅分别为33.30%、23.73%、22.22%，因此各市（州）应根据水土流失类型和特点、当地经济社会发展的实际需求和水土保持率阶段性目标，采取有针对性的治理策略和技术措施配置方案，确保水土保持率阶段性目标的实现。

液压启闭机是水利工程闸门的关键设备，精准预测其故障并进行智慧运维是新时代水利高质量发展的必然要求。为了解决故障预测存在的模型训练数据获取难和预测精度低等问题，在分析液压启闭机工作原理的基础上，通过文献梳理、现场调研、专家咨询等，把液压启闭机主要故障归纳为液压缸泄漏、液压泵泄漏、液压油污染、电磁换向阀失效等4种类型；采用AMESim仿真软件对液压启闭机开启、暂停、关闭3种工况进行建模仿真，结合各种工况的边界条件，获取各类故障仿真结果及液压启闭机核心元件的特征数据，有效解决了真实场景中模型训练数据难以获取的问题；构建基于贝叶斯超参数优化算法（BO）改进随机森林（RF）的液压启闭机故障预测模型（BO-RF），有效提升了液压启闭机故障预测精度。实例应用表明，BO-RF将RF的准确率、精确率、召回率、F1分数分别由92.50%、95.00%、90.48%、0.93提高至97.20%、97.19%、96.08%、0.97，验证了BO-RF模型预测液压启闭机故障的高效性和精确性。 

为充分发挥标准对黄河流域生态保护和高质量发展的支撑和引领作用，推动黄河流域9个省份协调发展，系统梳理了9个省份的生态保护地方标准，经过会议讨论、需求调研、意见研判和专题研究，构建了由约束力、性质、领域3个维度构成的黄河流域生态保护协同地方标准体系和涵盖“五水”治理协同、生态环境治理协同、防灾减灾协同和生态监管协同等领域的体系框架。提出了9个省份协同标准化工作的建议：加强标准体系内的标准联动、协同完善各省份标准化工作、增强标准体系的实施支撑能力等。

为探究黄河三角洲浅表层渗透系数K的时空分布特征及其对沉积环境变化的响应，于2024年7月在黄河三角洲采集地表及以下10、30、50 cm深度的土样共96个，进行颗粒分析并采用经验公式法计算各深度平均及浅表层等效渗透系数，计算结果通过现场原位竖管试验进行验证。研究发现三角洲浅表层沉积物主要为黏土和砂土，地表及以下10、30、50 cm深度粒径均值分别为28.8、26.1、29.9、29.1 μm，对比2015年采样结果，d10、d50、d90均方差分别减小26.2%、47.8%、30.4%，K值由0.02~3.10 m/d变为0.10~1.54 m/d，沉积物分选性变好，K均值变化不大但空间差异减小。刁口河保护区K值空间差异不大，黄河三角洲湿地一般保护区K值普遍大于核心保护区。保护区浅表层沉积物水平等效渗透系数介于0.07~1.78 m/d之间，垂向等效渗透系数介于0.03~1.51 m/d之间，水平与垂向K值之比为1.18，各向同性显著。上述变化体现了2015年以来黄河来水来沙、湿地补水与保护措施等对三角洲沉积环境的综合影响。

为提高黄河流域“水-能源-粮食”共生系统适配程度，促进水、能源、粮食3种资源协同，助力黄河流域生态保护和高质量发展，以黄河流域九省（区）为研究区域，基于共生理论构建“水-能源-粮食”共生系统适配度评价指标体系，采用TOPSIS法计算适配度，并运用障碍度模型发掘各省（区）适配度提升的关键制约因素，对2012—2020年黄河流域“水-能源-粮食”共生系统适配度的发展变化进行分析。结果表明：1）宁夏的“水-能源-粮食”共生系统适配度呈轻微波动上升趋势；青海、四川、甘肃的系统适配度呈波动下降趋势，但近年开始转升；内蒙古、山西、陕西、河南、山东五省（区）适配度在一定范围内波动。2）采用标准差分级法计算得出，青海为高适配度区，四川、内蒙古、陕西为较高适配度区，山西、甘肃、河南、山东为中适配度区，宁夏为低适配度区。3）人均水资源量、水资源开发利用率是黄河流域九省（区）“水-能源-粮食”共生系统适配度的主要制约因素。最后，根据各省（区）适配度的主要障碍因子，提出相应建议。

混凝土与砂土材料在加载过程中展现出显著的非线性力学行为，其中应力应变的非平稳动态特性使得传统预测方法难以实现高精度的预测。为解决该问题，提出一种基于多头注意力机制增强的门控循环单元（MUA-GRU）与非稳态Transformer相结合的深度学习预测模型。该模型利用自注意力机制精准捕捉材料在弹性、塑性及破坏阶段的动态响应，结合KAN模块实现复杂特征高效映射。基于DEM方法的PFC2D软件生成4组应力应变数据，并与支持向量回归（SVR）、长短时记忆网络（LSTM）、Informer及CNN-BiLSTM-MA等方法对比验证，结果显示：该模型在长短序列预测中决定系数（R²）为0.987~0.996，平均绝对百分比误差（MAPE）最低为0.65%，平均绝对误差（MAE）相较次优模型降低20%~47%。研究表明，多尺度特征提取与非稳态注意力机制的协同设计显著提升了材料力学性能的预测精度，为复杂材料力学行为预测及相关工程应用提供了更可靠的技术支持。

随着全球气候变化和城市化进程的加快，洪涝灾害频发。传统防洪措施难以满足城市洪涝应对需求，亟须提升城市洪涝灾害韧性以增强抗灾与灾后恢复能力。选取黄河下游13个地级市为研究区，基于改进PSR的致灾-孕灾-承灾-减灾四维韧性评估指标体系，运用熵权-CRITIC组合赋权法计算各指标权重，结合地理探测器分析韧性空间分异的驱动因素。研究发现，2013—2023年研究区洪涝韧性指数整体呈波动上升趋势，增幅达22.2%，韧性水平显著提升；空间上以郑州市和济南市为高值点，且随着时间推移，高韧性城市范围扩大，低韧性城市数量减少；驱动因子分析表明，地区经济总量、财政预算支出、医疗卫生水平和信息传达能力是主要驱动因子，因子协同作用对韧性提升尤为显著。研究区洪涝韧性在研究期取得了显著提升，但仍存在区域差异，未来须优化产业结构、加强相关设施及信息化建设，进一步增强城市洪涝抵御能力。

为探讨黄河流域新质生产力与碳排放效率的关系，并为实现区域“双碳”目标与高质量发展提供理论支撑，基于2012—2023年黄河流域9个省份的面板数据，构建新质生产力与碳排放效率评价指标体系，运用双向固定效应模型和中介效应模型对新质生产力与碳排放效率的关系进行实证分析与稳健性等检验。结果表明：1）新质生产力在提升黄河流域碳排放效率方面具有显著的正向效应，且通过多重稳健性检验；2）新质生产力发展通过产业结构升级和绿色技术创新有效促进了黄河流域碳排放效率的提升；3）新质生产力对经济发展水平较低省份碳排放效率的提升更为明显，对非资源型省份碳排放效率的促进作用高于资源型省份。基于研究结论，提出如下政策建议：持续培育黄河流域新质生产力、优化绿色技术创新和产业结构升级的作用机制、因地制宜制定差异化发展战略等。

为提升水库运行管理精细化、信息化、现代化水平并为数字孪生水利体系建设提供实践参考，以故县水库为例，开展了数字孪生平台建设关键技术探索及应用。依托天空地水工一体化感知技术建立了多源数据融合驱动的数据底板，基于具有时变参数特征的一维-二维耦合水动力学机理模型，结合自主研发的“智河视界”孪生引擎，构建了涵盖蓄水淹没、灾情评估与可视化仿真等的多尺度耦合模型。故县水库数字孪生平台已在防洪调度中发挥关键作用，支撑了水库运行管理“四预”（预报、预警、预演、预案），实现对洪水演进、调度、灾情评估等的动态推演及其可视化展示，有效提升了水库防洪调度决策能力，也为数字孪生黄河建设等提供了先行实践范式，其开发建设经验可供其他水利工程数字孪生平台建设借鉴，其核心关键技术与多场景应用模块可支撑数字孪生黄河“2+N”业务体系的互联互通与共建共享。

针对坐底式水下连续构筑物布设引起的局部流场变化，采用RNG k-ε湍流模型，对坐底式连续构筑物引起的泥沙冲淤规律进行分析。结果表明：构筑物纵向长度小于水流宽度时会在背流侧后方形成涡流，涡流范围随着构筑物长度的减小而减小，并在侧边迎流点形成冲刷坑，冲坑深度与构筑物长度负相关；构筑物的阻水作用，使构筑物迎流侧与背流侧形成涡流，构筑物较宽时会在上侧形成涡流，并产生淤积，淤积量与构筑物宽度正相关；构筑物与水流方向成一定夹角，使得同一纵向截面内形成流速差，水流由背流侧钝角向锐角方向流动，并在锐角处形成弧形旋涡，对构筑物下侧稳定具有一定威胁。

黄土高塬沟壑区固沟保塬工程的实施对于保障国土安全、粮食安全、生态安全、民生安全具有重要意义，为了深化和拓展固沟保塬工程建设理论研究并为其实践提供参考，基于对甘肃71项固沟保塬工程建设情况实地调查并查阅工程设计资料等，从固沟保塬措施的投资、建设内容、保护对象、配置模式、作用等方面进行了统计、归纳和分析，结果表明：1）固沟保塬措施可分为10类，即沟头回填、排水下沟、涝池、沟头防护、土地整治、边坡砌护、柳谷坊、林草恢复、临时措施、其他措施；2）固沟保塬工程平均投资为121.55万元/项，投资小于250万元/项的工程占94%，固沟保塬工程采用的10类措施投资为0.81万～113.13万元/项；3）从投资占比、采用比例、作用等方面综合分析，在10类固沟保塬措施中，沟头回填、排水下沟为核心措施，涝池、沟头防护、林草恢复为重要措施；4）已建固沟保塬工程的重点保护对象为塬面各级道路、城镇居民点、村庄和基本农田，由各类固沟保塬措施共同构成的以控制塬面径流为核心的拦蓄排固综合治理体系，发挥了显著的生态效益、经济效益和社会效益；5）固沟保塬任务仍然非常艰巨，应进一步扩大固沟保塬工程建设规模。

黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施迫切要求环境保护与产业协同发展，国内外典型流域的实践经验可为黄河流域环境保护与产业协同发展提供重要现实借鉴。采用多案例比较分析法，从国内外大江大河中选择密西西比河、莱茵河、亚马孙河、尼罗河、长江、珠江作为对比流域（案例），剖析黄河流域与对比流域在环境保护与产业协同发展方面的共性与差异，进而基于对比流域的多元化发展经验和黄河流域禀赋特点及面临的问题提出进一步推动环境保护与产业协同发展的策略。多案例对比分析表明：各对比流域均强调政策法规引导、科技创新应用及数智化监测体系构建的重要性，但黄河流域在这些方面存在明显的不足，且面临水资源严重短缺、产业结构单一、高耗水产业占比大等问题及独特挑战。进一步推动黄河流域环境保护与产业协同发展的策略：健全黄河流域生态环境保护纵横向协同与补偿机制；坚持生态优先、科技创新，推动绿色发展；借助大数据资源，引领流域产业发展的数智化转型；推动流域绿色产业高效发展，形成绿色低碳循环经济体系。

目前，在运用平面二维水动力模型进行溃坝洪水演进模拟的研究中，对网格尺寸差异造成模拟结果计算偏差的原因缺乏系统研究。为此，总结了网格尺寸改变对模型结果产生影响的主要原因，区分需要对网格尺寸进行考量的模型工况，并表明了考量网格尺寸在溃坝洪水模拟中的必要性。通过建立不同洪水量级、不同网格尺寸的平原水库溃决洪水数值模型，提出网格尺寸变化对模型计算结果产生影响的两个主要来源，并推荐了相应的溃坝洪水模型中网格尺寸的优化方法。

植被混凝土因兼具结构强度和植生性能而广泛用于高陡边坡防护、岩质边坡防护、河岸等水利工程防护，在实际应用中协同优化其力学强度、孔隙结构、植物生长的碱度环境、耐久性非常重要。为深化植被混凝土孔隙结构与生态功能深度融合研究、并为提升其应用效果提供参考，在系统梳理植被混凝土性能研究及其工程应用研究成果的基础上，提出植被混凝土应用流程，指出了植被混凝土性能优化面临的主要问题及解决思路：1）强度与孔隙率之间的矛盾，提高孔隙率有利于植物生长但会显著降低强度，解决思路是优化骨料级配和胶凝材料配比、添加纤维等以提高成孔质量和结构强度，研发孔隙结构智能化调控技术等；2）已有降碱技术的时效短、成本高，解决思路是研发pH值敏感型材料、调节剂、低碱浆体材料，微生物矿化固碱，强化后期维护、监测，实施动态降碱等；3）耐久性先天不足，在冻融循环、化学侵蚀环境中易受损，尤其在高寒地区服役寿命短，解决思路是新材料研发与孔隙结构优化，采用地质聚合物和复合微生物、研发抗冻融添加剂和缓释营养矿物掺和料，构建既能避免冻融损害又有利于植物根系生长的孔隙结构等。

土壤可蚀性因子（K）已成为我国水土流失动态监测、土壤流失量估算、水土流失治理效果评价等的重要参数，其值计算的本地化有利于提升水土流失动态监测精度。以位于董志塬核心区域的庆阳市西峰区为研究区，基于35个采样点实测数据、EPIC模型和张科利修正公式计算黄土高塬沟壑区土壤可蚀性因子值，采用参数最优地理探测器（OPGD）分析土壤可蚀性主要影响因子，结果表明：1）黄土高塬沟壑区土壤侵蚀因子值为0.015 2~0.017 8 t·hm²·h/(MJ·mm·hm²)，从空间上看，研究区土壤侵蚀因子高值区（K≥0.016 8）呈不规则条带状集中分布于沟壑区和被沟头包围的残塬区，低值区（K＜0.016 8）集中分布于平坦塬面较大的区域；2）黄土高塬沟壑区土壤可蚀性受多种因子的影响，各因子的交互作用显著大于单因子作用，在各种影响因子中土壤理化性质指标尤其砂粒含量和有机碳含量是土壤可蚀性的主要影响因子。

全球气温持续攀升、极端天气频发，气候变化已成为全球性紧迫挑战。在全球气候治理转向“行动落实”的背景下，结合第30届联合国气候变化大会（COP30）中国角边会的专题发言内容和流域生态治理经验，探讨能源转型路径与流域生态治理协同机制。研究表明，气候变化加剧了全球能源安全与流域生态系统的双重挑战，能源转型与生态治理的协同推进成为实现绿色低碳发展、保障生态安全的核心路径；降低能耗是能源转型最经济可行的选择，多能互补为流域能源转型提供创新方向，水力发电作为成熟可再生能源，在调峰支撑、保障供电稳定方面作用显著，尤其“水少沙多”的黄河已建、在建和拟建的水利枢纽，对于全河水沙调控作用巨大，在入河沙量大幅度减少的现状下，水力发电、生态保护和水资源优化配置的功效将更大；以湍流研究为例，基于“涡团模式”推导的流速分布公式可跨界应用于水利、风沙治理、航空发动机能耗优化等领域，印证基础研究突破对应用研究和技术研发落地的支撑作用；能源转型与流域生态治理目标同向，二者融合催生的生态经济可通过资本杠杆实现生态保护与经济发展双赢。最后指出，能源转型需构建从基础研究到系统治理的全链条协同体系，强化创新源头、激活能效市场，还应有推动发展模式转型的政策保证。

为扩展数字经济赋能低碳发展的研究视角并为黄河流域生态保护和高质量发展提供决策参考，基于2012—2022年黄河流域9个省份的面板数据，构建指标体系并测算数字经济发展水平，构建以碳锁定程度为被解释变量、以数字经济发展水平为核心解释变量、以产业结构升级水平为中介变量、以城镇化水平为调节变量的基准计量模型、中介效应模型、调节效应模型，并实证分析了数字经济的碳解锁效应及其机制。研究结果表明：1）黄河流域数字经济发展具有良好的碳解锁效应，尤其在中下游地区、拥有创新产业集群的地区和资源密集型产业占比较低的地区数字经济的碳解锁效应更为显著；2）数字经济发展通过促进产业结构升级发挥碳解锁效应，即产业结构升级对黄河流域数字经济的碳解锁效应具有显著的正向中介作用；3）研究期城镇化对黄河流域数字经济的碳解锁效应具有负向调节作用。建议：1）加快数字经济发展，进一步强化其碳解锁效应；2）实施区域差异化发展策略，推动黄河流域各地区数字经济与绿色低碳产业的协调发展；3）进一步优化产业结构，推动绿色低碳产业发展；4）实施绿色城镇化，构建低碳生活空间。

为探究黄河流域数字经济与绿色发展耦合协调状况及相互响应关系、给黄河流域生态保护和绿色高质量发展提供参考，在分析数字经济与绿色发展耦合作用机制基础上，基于2013—2022年黄河流域64个地级市（州）面板数据，采用熵权法测度数字经济发展水平，采用超效率-SBM模型测度绿色发展效率，采用耦合协调度模型测度数字经济与绿色发展耦合协调状况，采用PVAR模型实证分析了数字经济与绿色发展之间的相互响应关系。研究表明：1）黄河流域数字经济发展水平稳步提升，但研究期末仍处于较低水平，在空间上呈现下游地区最高、中游地区次之、上游地区最低的格局，具有以相对较高的省会城市为核心的圈层结构;2）黄河流域绿色发展效率在研究期也稳步提升，但各地级市绿色发展不平衡问题突出;3）黄河流域数字经济与绿色发展耦合协调水平呈逐年上升趋势，由研究期初勉强协调上升至研究期末初级协调，耦合协调水平在空间上呈现下游地区最高、上游地区最低的格局;4)数字经济发展和绿色发展均有较强的自我依赖性，二者之间还未形成良性互动关系，数字经济对绿色发展的推动作用相对较强，但绿色发展对数字经济发展的促进作用相对较弱。建议:加快黄河流域新型数字基础设施建设，进一步提高数字经济发展水平;制定规划、加强跨区域合作，尽快缩小绿色发展的地区差距;通过产业合理布局和科技创新，促进数字经济发展与绿色发展耦合协调水平的进一步提升。

黄河流域是我国水土流失最严重、生态环境最脆弱的区域，黄河流域水土保持措施具有显著的生态效应、经济效应和社会效应。为给水土保持功能价值的增强、交换价值的实现、金融价值的放大提供理论支撑，并为加快形成黄河流域水土保持生态产品价值实现格局、推进黄河流域水土保持事业高质量发展等提供参考，从可持续发展视角，揭示了水土保持效应的3种价值形态，即体现功能价值的生态产品、体现交换价值的生态商品、体现金融价值的生态金融品，进而从价值化、产品化、商品化、金融化4个阶段揭示了水土保持效应的价值转化过程，阐述了价值转化的产权明晰、价值核算、价值定价、市场消纳、金融创新5种机制，并提出了建立流域水资源共有权、完善水土保持价值核算模型与方法、实行差异化价值定价机制等完善价值转化机制的对策。