为提高城市洪水模拟的计算效率，在有限体积法框架下，基于能自动捕捉激波、间断的高精度Harten-Latex-van Leer-Contact （HLLC）近似黎曼算子，并结合局部时间步长技术，建立满足静水平衡特性的各向异性孔隙率浅水模型. 经典城市洪水模拟结果表明，所建立的模型能够精确模拟洪水传播过程的复杂流动现象，并能显著提升计算效率：孔隙率方法降低了建筑物周围网格加密的要求，能使计算效率提升一个数量级；局部时间步长技术让每个网格采用尽可能大的时间步长，减少了循环次数，可进一步提升计算效率约2.0~3.0倍.

为探索兰江流域降雨量与气候指数的关系，利用1963—2000年间兰江流域28个气象站的日降雨量与同期经样条插值的太平洋年代际振荡（PDO）、南方涛动指数（SOI）和东亚夏季风指数（EASMI）日值时间序列，分别采用线性回归和多元回归方法分析兰江流域两大支流的降雨量与PDO和SOI的长期相关性及其与SOI和EASMI的短期相关性.结果表明，PDO与降雨量存在显著的长期正相关关系，其中金华江支流比衢江支流更为显著.在长期尺度上，SOI与降雨量存在负相关，且相关性均大于0.2.在短期尺度上，SOI、EASMI与降雨量均存在显著负相关；作为一种区域指数，EASMI与兰江流域降雨的相关性比其他指数显著，尤其在衢江流域，当PDO位于暖相位时，其相关性系数达到0.5.按照PDO相位划分的子时期评估结果显示，当PDO位于暖相位时，SOI、EASMI与降雨量的相关性都更为显著.多元回归分析证实PDO、SOI及EASMI的相互组合可显著提高其与降雨量的相关关系，特别是PDO-SOI组合，其与降雨量的相关性在金华江和衢江流域分别达到0.39和0.28.

推导埋入式塑料光纤（POF）—混凝土复合体中各相材料间的应变传递模型，并通过有限元数值仿真验证模型的正确性.基于该模型对主要参数进行敏感性分析，分别分析塑料光纤涂覆层的弹性模量、厚度，纤芯弹性模量以及埋设长度对应变传递率的影响.数值仿真计算结果与理论分析基本一致，塑料光纤埋设段中间大部分区域的应变传递率接近于1，说明混凝土内部的应变可有效传递至塑料光纤纤芯.敏感性分析表明，使涂覆层厚度小于0.5 mm，弹性模量大于100 MPa，埋设长度大于300 mm，有利于埋入式塑料光纤与混凝土之间的应变传递.

为了提高水平轴潮流能水轮机叶片翼型空化性能，提出一种基于粒子群算法（PSO）的翼型性能多目标优化方法，主要针对较大攻角下翼型表面压力系数最小值；同时为保证翼型水动力性能，以翼型压力系数最小值及升力系数等建立多目标优化函数.通过程序调用XFoil对优化翼型水动力性能进行过程分析，替代计算流体动力学（CFD）分析，节省优化时间.采用此方法对NACA63-815翼型进行优化并采用CFD方法重点研究2个攻角工况下优化翼型与原翼型在3个空化数（1.0、1.5和2.0）下的空泡分布对比.结果表明，优化翼型在6.8°和10.8°攻角下压力系数最小值分别提升了17.0%和45.8%，最大升阻比提高了6.0%和61.1%.翼型的空化初生及全空化性能均得到明显提升，水动力性能也得到了提升，验证了此优化方法的可行性.

采用雷诺时均Navier-Stokes（RANS）方程和标准k-ε湍流模型建立波浪水槽，分别针对波浪只作用于下部桩基和波浪作用于整个下部组合结构2种工况，模拟分析波浪特性对波浪力的影响.结果表明：波浪入射角为0°时，近岸条件下各桩柱受力大于平床，且前排桩柱受力随桩间距的增加而增加，后排桩柱受力随桩间距的增加而减小；群桩整体受力随波浪KC数和波高比成幂指数规律增加.桥梁下部组合结构整体所受波浪力随波浪入射方向变化较小，随KC数和波高比变化较大，最大增幅为704%；由于桥梁下部组合结构阻水宽度沿垂向变化显著，与KC数相比，波高比能更好地反映波浪特性对桥梁下部组合结构整体受力的影响.

开展一系列开闸式异重流沿斜坡运动的水槽实验.利用"双缸法"生成线性分层水体，通过高速摄像机记录异重流的发展过程，利用激光粒子图像测速技术（PIV）获取局部流场结构.结果表明：在有障碍物的情况下，异重流的头部速度变化过程为"加速-减速-二次加速-减速"；在分层水体中，二次加速达到的最大速度比在均匀水体中约小50%.异重流在越过障碍物的过程中，会在障碍物的上前方出现非常明显的负向漩涡，从而加剧异重流与环境水体之间的掺混与交换，掺混强度随着障碍物高度的增大而增加.水体分层和障碍物的存在均会抑制异重流正向涡度场的发展，其中水体分层的抑制作用更强.

为了从渗透角度给出压力隧洞衬砌结构型式的选择准则,采用渗流-应力-开裂耦合分析模型,进行一系列组合工况下的压力隧洞内水外渗分析,计算得到在不同工况下不同内水压力时的压力隧洞综合透水率.以综合透水率作为判断隧洞是否渗透破坏的标准,建立破坏内水压力与围岩综合抗渗指标的关系,拟合出不同容许吕荣值对应的破坏内水压力与围岩综合抗渗指标的关系曲线,作为钢筋混凝土衬砌与钢板衬砌以及不衬砌与钢筋混凝土衬砌的分界线.研究结果表明,当围岩综合抗渗指标<25时,必须采用钢筋混凝土或钢板衬砌；当围岩综合抗渗指标较大时,对低水头电站压力隧洞可不衬砌.

以温州港进港航道疏浚工程的某大型海洋倾倒区为例,在验证良好的区域二维潮流数学模型的基础上,结合均匀分布函数设置的随机模型建立悬浮物迁移扩散模型,模拟该倾倒区附近海域在单船抛卸工况下产生的悬浮物质量浓度增量分布变化过程,得到周围海域悬浮物最大质量浓度增量分布情况.通过与相同情况下采用固定点源设置的模型计算结果进行比较,讨论对大型倾倒区采用随机点源设置的合理性及必要性.探讨随机点源设置与倾倒区尺度的关系,认为在瓯江口以外海域,对面积>1 km2的倾倒区作业期间悬浮物迁移扩散进行数值模拟,有必要采用随机点源设置.

钱塘江河口大规模治江围涂,导致仓前站年最高水位持续抬升,削弱了海塘安全性.采用信息熵理论,通过构造水位比较序列的差异信息相对测度,分析了钱塘江水位系列发生变异的年份,结果表明1974年、1997年为仓前站水位变异点,在此基础上分析了不同时段各频率水位.采用JC法建立了海塘越顶安全性分析模型,以下沙海塘为例进行越顶安全性分析,得到通常条件下下沙海塘发生越顶的概率为1.80×10-3；敏感性分析表明,影响海塘越顶安全性的最显著因素为外江水位特征,在遇超强台风等非常条件下,当外江水位偏差系数增加到0.1时,下沙海塘越顶概率为0.0254.