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。