抽水蓄能机组振动趋势的准确预测是评估设备运行状态的重要手段，为此提出了基于自适应多元模态分解与多尺度特征提取的抽水蓄能机组振动趋势预测方法。首先，利用多元变分模态分解(MVMD)对机组振动数据进行分解，并引入天鹰优化算法(AO)自适应确定最优模态分解参数，获得不同频率成分的本征模态函数(IMFs);然后，采用多尺度卷积神经网络(MSCNN)提取子信号深层空间特征；最后，建立门控循环单元(GRU)预测模型对各分量进行预测，叠加各子序列的预测结果得到机组振动趋势最终的预测结果。通过与其他模型的对比分析，验证了所提模型的优越性。
天生桥一级水电开发有限责任公司水力发电厂18 kV/300 MW水轮发电机已运行23年，为保证机组长期稳定运行，对该机组的旧定子线棒进行了主绝缘电气性能检测评估。拆除10根定子线棒前定子绕组顺利通过了常规电气性能检测试验。针对拆除的定子线棒先进行常规电气性能检测试验，如线棒槽部表面电阻、线棒绝缘整体性、线棒绝缘电阻、常态与热态介损、耐电晕性能、局部放电试验等。检测结果表明，10根旧线棒仍具有较好的常态、热态介损、耐电晕性能和局部放电性能，但旧线棒的常态介损检测性能比新线棒差。利用Weibull分布函数分析旧线棒击穿电压累积概率，可知旧定子线棒累积击穿概率为63.2%时的击穿电压达到120.72 kV,实测线棒最低击穿电压为102.3 kV,比23年前的新线棒(138 kV)下降26%。目前机组已显示轻微老化迹象，但其电气性能仍能保证机组稳定运行。
随着可再生能源的快速发展，水光互补作为一种兼具稳定性与高效性的能源协同利用模式，已成为新能源领域的研究热点与应用焦点。基于改进布谷鸟优化算法，研究了硕曲河梯级流域的水光互补中长期优化调度问题。为弥补传统优化算法在求解效率和精度上的短板，提出了一种改进的布谷鸟优化算法，通过引入莱维飞行策略，增强了算法在复杂约束条件下的搜索能力。在此基础上，结合硕曲河梯级流域的水文气象数据，构建兼顾水资源调度、电力需求响应与环境保护的水光互补系统优化调度模型，并通过数值计算对所提算法与模型的有效性进行验证。研究结果显示，优化调度不仅能够提高系统的经济性，还能有效促进可再生能源消纳，为硕曲河梯级流域的可持续发展提供有力支持。
水位流量关系拟合是水文资料整编的核心工作，其精度直接影响资料整编成果质量。在水文现代化建设加快推进的背景下，水文监测站点数量急剧增加，传统的人工定线方式难以适应工作需求。针对水位流量关系拟合问题，提出将最小二乘法(LSM)与正交函数(OF)相结合构建了LSM-OF模型对曲线参数进行优化，并以云南省上桥头、拖顶站为例，将该模型与LSM、人工定线计算结果进行对比。结果表明，该模型能充分满足水文资料整编技术要求，可显著提升定线精度与工作效率，具有广阔应用前景。
针对水轮机接力器内壁划痕检测需求，提出了基于改进ConvNeXt的划痕检测方法。通过架构优化实现三阶段改进，即提出跨阶段特征融合策略，实现多尺度划痕特征的高效融合；引入PSC模块，以增强与划痕相关的特征响应，抑制无关背景干扰；设计FL+PAM混合损失函数，缓解类别不平衡与困难样本学习不足的瓶颈。试验表明，改进模型在测试集上精确率达95.8%、召回率达93.5%、F1-Score达94.6%、FPS为52,FL+PAM较CE Loss和FL Loss的F1-Score分别提升15.0%、3.8%,且收敛速度最快。不同损失函数对比与消融试验进一步验证了模块化之间的协同增效作用，为水轮机接力器内壁划痕检测提供了高精度的解决方案。
为提升深度学习模型在径流模拟中的预测性能，构建了融合时域卷积网络(TCN)、注意力机制(Attention)、长短期记忆网络(LSTM)的耦合模型，探究了耦合模型在不同预见期下的径流模拟和预测能力，并与其他深度学习模型进行了对比分析。在大沽河流域的应用结果表明，相同预见期条件下，TCN-Attention-LSTM模型表现出了较好的径流模拟效果，模拟精度优于其他对比模型，在预见期为1～6 h时纳什效率系数NNSE均在0.80以上；随着预见期增加，TCN-Attention-LSTM耦合模型在预见期为4～6 h时优势更显著，当预见期为6 h时，TCN-Attention-LSTM模型的纳什效率系数NNSE仍达到0.82,模型预报性能明显优于其他模型，预报精度呈现缓慢下降趋势，具有更好的鲁棒性。研究结果可为流域洪水预报提供新思路。
泵站有压调水系统经济运行受多元参数作用影响，存在关键参数敏感性模糊及交互机制不明确等问题。为进一步识别关键敏感参数并明晰各参数之间的关系，构建日优化调度模型，以泵站流量、泵站进水池水位、管线糙率、水库水位为敏感性参数，基于拉丁超立方抽样方法对各参数进行抽样，并采用Morris局部敏感性分析和Sobol全局敏感性分析法对泵站有压调水系统日优化调度模型进行敏感性分析。对珠三角供水工程罗田泵站至公明水库段的研究结果表明，泵站流量为模型最敏感参数，对泵站调水成本和能耗的影响最为显著，泵站进水池水位与管线糙率同样具有较高敏感性。研究结果可为模型构建及参数率定提供理论依据。
针对部分负荷工况下混流式水轮机尾水管涡带失稳问题，基于Liutex刚性涡量分解(R-S分解)与湍动能输运方程，揭示了尾水管涡带剪切涡量驱动湍动能的物理机制。结果表明，随着负荷的降低，尾水管内刚性涡量分布由尖峰向宽峰转变，涡核位置偏移明显；剪切涡量通过速度梯度驱动湍动能生成，在尾水管内形成圆桶状剪切层，负荷降低时圆桶状剪切涡区域桶直径增大，剪切涡量分布的双峰间距增大，导致湍动能生成区扩展并加剧流动不稳定性。研究结果揭示了尾水管涡带涡结构与湍动能产生的耦合过程，发现螺旋涡带引发的湍动能与剪切涡量分布形态密切相关，为水轮机宽负荷运行优化及涡带的主动控制提供了理论支撑。
河道边坡膨胀土因胀缩性极易引发失稳灾害，对其进行改性治理尤为必要。针对河道膨胀土边坡在工程应用中的开裂风险高、抗剪强度低两大核心问题，提出“胶结-纤维”协同改性方案。采用Box-Behnken试验设计与响应面法(RSM),系统探究了海藻多糖(X1)、稻秸秆纤维(X2)、草木灰(X3)对膨胀土抗剪强度(τ)与裂隙率(C)的非线性调控机制。通过构建二次多项式回归模型，建立了多目标综合满意度方程，得到了3种材料的最优配比，揭示了多因素协同作用下的阈值效应与交互规律。结果表明，纤维(X2)为主导正向因子，能约束土体收缩，具有“增强-抑裂”双功能特性；草木灰(X3)存在双阈值效应；海藻多糖与纤维的协同作用可抑制裂隙扩展；X1=0.9%～1.1%、X2≥0.8%、X3=2.5%～3.5%为最优区间。本研究突破了单一材料性能极限，为膨胀土工程改性提供了理论依据与优化框架。
为揭示浙东引水工程受水区的降雨变化规律以优化工程调度，分析了工程影响下15个典型子区域1961～2022年的长序列日降雨数据，采用Mann-Kendall趋势检验、Sen’s斜率估计和多尺度滑动窗口分析等方法，系统考察了降雨的时空分布、长期趋势、多尺度变异性及区域相关性。结果表明，所有子区域年降雨量均呈显著上升趋势(p<0.05),Hurst指数分析(H>0.5)表明该上升趋势具有持续性，但增幅空间分异明显(沿海>河流域>丘陵),且2010年后年际波动加剧；降雨特征具有显著的尺度依赖性，短时间尺度(3个月)表现出高变异性和强空间异质性，长尺度(12个月)则更稳定且区域协同性更高；区域间降雨相关性普遍随分析时间尺度的增加而增强，但Sen’s斜率估计的趋势量值存在不确定性。本研究精细刻画了研究区降雨的长期及多尺度变化特征，为浙东引水工程适应性调度和区域水资源优化管理提供了重要的科学依据。