【正文】 業(yè)生 5000余人，目前在校生 800 余人。此外還接受聯(lián)合國教科文組織 (UNESCO)和世界氣象組織 (WMO)的委托，為 30 多個國家培養(yǎng)近 200 多名高級水文水資源及水環(huán)境人才。 4. 特色鮮明的科學(xué)研究 在“九五”期間，主持與承擔(dān)多項國家自然科學(xué)基金、國家科技攻關(guān)專題、“ 863 計劃”、“ 973 項目”等重大課題研究及大量與國民經(jīng)濟建設(shè)緊密相關(guān)的科研和生產(chǎn)項目，尤其在流域水文模型、大尺度水文模擬、數(shù)字水文、洪水預(yù)報方法、防洪風(fēng)險 分析、可能最大降水與古洪水、水資源評價與合理配置、水資源規(guī)劃與管理、水資源高效利用、水環(huán)境保護及 3S 技術(shù)應(yīng)用等方面，取得一些具有一定國際影響或處于國際前沿的重要成果，為我國水利事業(yè)發(fā)展和國民經(jīng)濟建設(shè)作出了貢獻。 5. 國際國內(nèi)學(xué)術(shù)交流 本學(xué)科群廣泛開展國內(nèi)外交流與合作，參加各種形式學(xué)術(shù)交流活動，已與美國亞利桑那大學(xué)，荷蘭 Delft 大學(xué)，愛爾蘭共和國國立大學(xué)，德國漢諾威大學(xué)、斯圖加特大學(xué)、柏林水資源規(guī)劃和系統(tǒng)研究所 WASY，俄羅斯莫斯科大學(xué)、國立水文氣象學(xué)院，日本長岡技術(shù)科學(xué)大學(xué)等學(xué)術(shù)機構(gòu)建立了雙邊合作關(guān)系。 “水文水資源及水環(huán)境”建設(shè)項目總投資為 900 萬元，其中中央專項資金為 650 萬元（國家計委 325 萬元，財政部 325 萬元），全部用于購置儀器設(shè)備；學(xué)校自籌資金為 250 萬元， 150 萬元用于購置儀器設(shè)備， 100 萬元用于學(xué)術(shù)交流、學(xué)科隊伍以及網(wǎng)絡(luò)、圖書等建設(shè)。本項目擬購 DLP120″大屏幕背投系統(tǒng)等。 9 重點學(xué)科建設(shè)項目論證報告（之二） 巖土工程及地質(zhì)災(zāi)害防治 一、項目定義 項目名稱：巖土工程及地質(zhì)災(zāi)害防治 所屬領(lǐng)域：本項目屬于基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)一級領(lǐng)域中的土建水利二級領(lǐng)域。承擔(dān)本項目的主干學(xué)科為巖土工程國家重 點學(xué)科，支撐學(xué)科為防災(zāi)減災(zāi)工程與防護工程、地質(zhì)工程和大地測量學(xué)與測繪工程，并以水利部巖土工程重點實驗室和江蘇省交通基礎(chǔ)技術(shù)工程中心為依托。 二、項目背景 1. 項目意義 巖土工程是國家進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、保障重大生命線工程安全的重要學(xué)科。經(jīng)過幾十年的建設(shè)，本學(xué)科在國內(nèi)已有較大的學(xué)術(shù)影響，具備了解決國家重大工程關(guān)鍵技術(shù)問題的能力，為國家經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展作出了突出貢獻。進入新的世紀，國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入不斷加大，特別是大型蓄輸水工程、交通運輸工程、能源工程的規(guī)劃興建，將會遇到許多堆石體、軟土、非飽和土、巖體 工程材料性質(zhì)和計算理論方面的難題，這也是目前國內(nèi)外巖土工程學(xué)科研究的主要熱點問題。巖土體滲流破壞、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境巖土工程問題的惡化等，威脅著人民生命財產(chǎn)的安全，嚴重制約著國家經(jīng)濟的發(fā)展，本學(xué)科現(xiàn)有的研究條件還難以滿足國家經(jīng)濟發(fā)展的需要，有必要通過學(xué)科建設(shè)，進一步完善研究條件，提高科研學(xué)術(shù)水平。 在西部大開發(fā)建設(shè)中，水電開發(fā)、高壩建設(shè)是重點之一。高土石壩建設(shè)的新發(fā)展要求在復(fù)雜地質(zhì)條件下對高圍壓條件下壩體堆石材料的工程性質(zhì)、復(fù)雜受力條件下的強度變形規(guī)律等有更清楚的認識；南水北 10 調(diào)、西氣東輸?shù)却笮凸こ讨袝龅脚蛎浲?、濕陷性黃土等關(guān)鍵性工程問題。在沿?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中又會遇到眾多復(fù)雜的軟土問題，特別是其流變特性、小應(yīng)變條件下的應(yīng)力應(yīng)變特性及結(jié)構(gòu)性等巖土工程課題。因此，全面開展堆石體、軟土與特殊土的工程特性的研究，建立相應(yīng)的計算理論，研制系統(tǒng)的試驗設(shè)備有重大的理論意義和工程價值。此外，大量研究表明，巖土體在工程環(huán)境下所表現(xiàn)出眾多且復(fù)雜的工程特性和現(xiàn)象，都與其內(nèi)部微細結(jié)構(gòu)的形態(tài)和變化有關(guān)。定量分析研究巖土體微細結(jié)構(gòu)連續(xù)動態(tài)變化規(guī)律性，建立土體力學(xué)性質(zhì)與微細結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系，不僅對巖土力學(xué)理論進一步深入研究具有十分重要的科學(xué) 意義，而且對分析和評價土的工程性質(zhì)及其對工程建設(shè)的適應(yīng)性也有著明顯的現(xiàn)實性。 在地下洞室、壩基、高邊坡、基坑、堤防等工程中，都不可避免地遇到滲流問題，由于滲流而引發(fā)的破壞性事件也屢見不鮮。目前對滲流破壞人們主要是從宏觀上來研究，對滲流破壞機理性方面的研究還遠遠不夠，而欲尋找出滲流破壞的真正原因，并且建立相應(yīng)的預(yù)測、預(yù)報系統(tǒng)和研究出更合理的防治措施，開發(fā)更有效的防治材料，還需從微細觀研究入手，探索巖土體的滲流破壞機理，再建立相應(yīng)的預(yù)測、預(yù)報系統(tǒng)和防治措施，對減少滲流引發(fā)災(zāi)害的發(fā)生和減小國民經(jīng)濟的損失有特別重要 的意義。 巖石流變力學(xué)理論是巖體力學(xué)重要的組成部分。近幾年，巖石流變理論得到了一定的發(fā)展，特別是利用實測資料反演已知流變模型未知參數(shù)、進而發(fā)展到對未知模型的辨識等，但還不成熟，長江三峽工程永久船閘高邊坡對巖體流變的研究提出了極具挑戰(zhàn)性的問題，為流變力學(xué)的發(fā)展提供了機遇和背景，但巖體流變模型辨識、巖體損傷流變模型、巖體損傷斷裂流變模型以及在滲流作用下巖體流變模型的理論研究并不甚理想。因此，迫切需要加強巖石流變力學(xué)理論的研究。 南水北調(diào)西線大型隧洞、西部大型水利水電工程，如：小灣水電站、向家壩水電站、龍灘水電站 、水布埡水電站、錦屏水電站等的建設(shè)，大都涉及到復(fù) 11 雜巖體的流變特性問題。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，國力的增強，核能有一定的發(fā)展空間。核廢料處理涉及到溫度場、應(yīng)力場、飽和非飽和滲流場耦合共同作用下復(fù)雜巖體流變變形及長期穩(wěn)定性問題。由于我國室內(nèi)巖石流變儀器不完備，所得流變力學(xué)參數(shù)可靠性差，需要開發(fā)引進國外先進全自動巖石三軸流變伺服儀，研制巖體軟弱結(jié)構(gòu)面剪切流變實驗機，探討巖體流變變形破壞機理，研究巖體的流變規(guī)律，為重大工程建設(shè)提供可靠的理論基礎(chǔ)。 地質(zhì)災(zāi)害給人民的生命財產(chǎn)帶來巨大損失，為了減少地質(zhì)災(zāi)害給人類帶來的損失， 人們越來越重視對地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測和預(yù)報。隨著地下水資源的開發(fā)利用、城市地下空間的開發(fā)利用、城市各類垃圾數(shù)量的增加，引起的環(huán)境巖土工程問題（如地面的大面積下沉、建筑物的傾斜、城市各類管道的破裂、污染物的擴散與對土體性質(zhì)的破壞等）已越來越嚴重地威脅人民生命財產(chǎn)的安全和社會經(jīng)濟的正常發(fā)展；開展環(huán)境巖土工程問題的研究有助于弄清環(huán)境巖土工程問題的發(fā)生和演變規(guī)律，采取經(jīng)濟有效的措施抑制巖土工程環(huán)境惡化，保障人民生活質(zhì)量的提高和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。 2. 國際水平 巖土工程學(xué)科以巖土體這種性質(zhì)極為復(fù)雜的工程材料為研究對 象，其科技水平對整個土木水利工程建設(shè)的效益和水平起關(guān)鍵作用，世界各國對它的發(fā)展非常重視。在土的力學(xué)特性方面，美國、日本和英國等國家水平較高，如日本東京大學(xué)在土體靜動力特性方面處于國際前言。巖石工程與力學(xué)方面，奧地利、法國等歐美國家處于前列，如法國里爾科技大學(xué)在巖石不僅將地質(zhì)與力學(xué)、室內(nèi)與現(xiàn)場緊密結(jié)合起來進行綜合研究，針對巖石儲存與處置問題，開展了巖石長期穩(wěn)定性的基礎(chǔ)研究，考慮巖石－水－熱－化學(xué)的耦合效應(yīng)，推出了新的數(shù)模研究方法。地形、地貌和地質(zhì)條件十分復(fù)雜的日本，利用衛(wèi)星定位技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測與預(yù)報方面投 入了大量的物力和財力，使得在這一領(lǐng)域的技術(shù)手段和水平均居世界前列。日本的 Kyoto 大學(xué)和 DX Antenna 公司于 1996 年開始立項研究用 GPS 多天線技術(shù)監(jiān)測 滑坡，并于 1998 年完成了世界上第一臺試驗用 12 的工程樣機。 3. 國內(nèi)水平 在本項目所涉及的學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，從總體上看我國在巖土體的基本理論、數(shù)值分析方法研究方面與國際水平差距不大。但在研究手段、測試設(shè)備和技術(shù)上與國際水平還有一定差距，尤其是現(xiàn)場測試技術(shù)、計算機技術(shù)和儀器、測試精度和自動化程度等方面差距明顯。國內(nèi)同行方面，同濟大學(xué)在地下鐵道和隧道結(jié)構(gòu) 、高層建筑基礎(chǔ)方面具有一定優(yōu)勢，中國礦業(yè)大學(xué)巖土學(xué)科在礦山巖石力學(xué)和深部巖土工程研究具有特色。浙江大學(xué)在基坑支護和波動力學(xué)方面有一定進展。我國在利用衛(wèi)星定位技術(shù)監(jiān)測滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害研究還剛剛開始。 三、項目建設(shè)目標 1. 整體目標 (1) 通過本項目建設(shè)，使河海大學(xué)巖土工程國家重點學(xué)科在巖土體強度與變形理論、巖土體微細結(jié)構(gòu)測試與力學(xué)特性、巖土工程測試與應(yīng)用新技術(shù)、環(huán)境巖土工程和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測與防治等方面有較大的突破，為國家重大工程建設(shè)和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的保障。在各主要研究方向上形成跟蹤國際最新發(fā)展動態(tài)的能力，學(xué)科總體上基本達到或接近日本東京大學(xué)、法國里爾科技大學(xué)等國際著名大學(xué)的研究水平，成為我國解決巖土工程關(guān)鍵技術(shù)問題的科學(xué)研究基地。 (2) 通過本項目建設(shè)，形成具有高水平的科研和教學(xué)隊伍。造就出在國內(nèi)外有一定影響的學(xué)術(shù)帶頭人，成為培養(yǎng)巖土工程一流水平的高層次專門人才的基地。 2. 具體目標 (1) 主要指標 13 圍繞著目前國民經(jīng)濟高速發(fā)展期間的大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的復(fù)雜巖土工程問題，在“ 211”工程支持下，使河海大學(xué)巖土工程學(xué)科在科學(xué)研究、條件建設(shè)、人才培養(yǎng)和學(xué)術(shù)梯隊建設(shè)、學(xué)術(shù)交流等方面取得顯 著進展。 (2) 主要研究方向和可能取得的重大科技成果 主要研究方向為： ① 研制用于堆石體流變測試的大型流變?nèi)S三軸剪切試驗機，結(jié)合西部大開發(fā)中的特大型高土石壩工程，進行堆石體流變試驗，揭示其長期強度、長期變形的規(guī)律，建立相應(yīng)理論和計算模型。 ② 研制大型真三軸儀，大型單剪儀，進行對復(fù)雜受力條件下的強度變形特性，尤其是應(yīng)力引起的各向異性特性試驗研究，使堆石體本構(gòu)模型理論進一步發(fā)展完善。 ③ 加強本學(xué)科在軟土和膨脹土微 細觀機理和力學(xué)特性方面的研究，發(fā)展軟土的結(jié)構(gòu)性理論和小應(yīng)變理論研究，促使軟土的基本理論達到巖土工程實踐的適用性。從巖土介質(zhì)的微細觀結(jié)構(gòu)入手去研究巖土體力學(xué)特性和滲流破壞的機理。 ④ 巖石流變力學(xué)特性及長期穩(wěn)定性方面，建設(shè)具有國際先進水平的巖石力學(xué)流變試驗研究設(shè)施，開發(fā)相關(guān)軟件，建立復(fù)雜環(huán)境下的巖體流變力學(xué)模型及進行巖石流變破壞微細觀機理研究，面向西部大開發(fā)重大水電工程建設(shè)，開展巖體工程長期穩(wěn)定性研究。 ⑤ 開展巖土工程現(xiàn)場測試和應(yīng)用新技術(shù)研究。充分 發(fā)揮學(xué)科傳統(tǒng)優(yōu)勢，開展巖土體原位測試技術(shù)、軟土地基處理新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝研究。 ⑥ 環(huán)境巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測及防治將開展地質(zhì)災(zāi)害的基礎(chǔ)性研究，建立科學(xué)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測理論、提出地質(zhì)災(zāi)害防治方法。研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“全球?qū)Ш叫l(wèi)星 GNSS 一機多天線無線傳輸控制器 ”樣機。 可能取得的重大科技成果： 14 ① 在巖土體強度變形理論與應(yīng)用，特別是巖石和堆石體流變特性、高土石壩與高邊坡變形分析與應(yīng)用方面取得重要成果。 ② 在軟土 力學(xué)特性與地基加固應(yīng)用技術(shù)研究方面，取得 8?10 項專利，達到國際先進水平。 ③ 在環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與防治方面達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。 3. 條件建設(shè) 為適應(yīng)本學(xué)科群作為全國培養(yǎng)高級專門人才和高水平科學(xué)研究重要基地的需要，將進行以下實驗基地建設(shè)。 按國家重點實驗室的要求建設(shè)，建成后對國內(nèi)外開放，將能承擔(dān)巖土工程的各種室內(nèi)試驗和現(xiàn)場測試任務(wù)，建設(shè)內(nèi)容包括： (1) 對現(xiàn)有儀器進行更新改造，改進儀器功能，提高測試精度。 (2) 完善土體基本性質(zhì)研究測試手段，新增大型堆石體流變?nèi)S剪切試驗機、大型堆石體真三軸儀、大型單剪儀各一臺，改造和完善巖土體微細結(jié)構(gòu)測試系統(tǒng)。 (3) 為了進行巖體流變力學(xué)特性及長期穩(wěn)定性研究，新增全自動巖石流變?nèi)S儀及剪切流變儀試驗系統(tǒng)。 (4) 巖土工程測試與應(yīng)用新技術(shù)研究方面，新增全自動多功能 CPTU 車載測試系統(tǒng)一套，并研制新型軟土地基處理樁基設(shè)備。 (5) 在環(huán)境巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害防治方面新增巖土滲透測試系統(tǒng)、環(huán)境土柱試驗系統(tǒng)、衛(wèi)星定位地面接收監(jiān)測系統(tǒng)各一套，并進行地質(zhì)災(zāi)害自動監(jiān)測系統(tǒng)及軟件的開發(fā)。 4. 學(xué)術(shù)隊伍建設(shè)和學(xué)術(shù)交流 通過重大課題研究建立具有學(xué)科交叉 及滲透能力的新型科研人才和學(xué)術(shù)帶頭人的機制，在本學(xué)科建設(shè)一支能適應(yīng)新世紀科技發(fā)展需要、學(xué)術(shù)思想活躍先進，結(jié)構(gòu)合理、團結(jié)合作的高水平的學(xué)術(shù)隊伍。力爭到 2020 年，中青年教師具 15 有博士學(xué)位的人員達到 85%，在國內(nèi)外有較大影響的學(xué)科帶頭人 4?5 名左右。為達到這一目標，擬采取下列措施：（ 1）積極吸引國外留學(xué)人員回國；（ 2）學(xué)科梯隊中每年新增 2 名以上博士后和博士畢業(yè)生；（ 3）積極開展國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流，促進中青年教師成長；（ 4）大力改善工作和生活條件，吸引優(yōu)秀人才來校工作；（ 5）積極創(chuàng)造條件，提高現(xiàn)有教師學(xué)術(shù)水平，穩(wěn)定現(xiàn)有 學(xué)術(shù)隊伍。 加強與國內(nèi)外先進大學(xué)及科研、設(shè)計單位的學(xué)術(shù)交流和科研合作，創(chuàng)造更多的機會讓青年教師參加國際國內(nèi)學(xué)術(shù)會議或出國進修， 2020 年前主辦國際性學(xué)術(shù)會議 1 次，全國性學(xué)術(shù)會議 2?3 次。 5. 形成的能力 (1) 人才培養(yǎng)能力 到 2020 年，人才培養(yǎng)能力形成年招收 60 名碩士生、 30 名博士生和 6 名博士后或國內(nèi)外高級訪問學(xué)者的能力。 (2) 科研能力 進一步增強承擔(dān)國家和省部級重大科技攻關(guān)任務(wù)及自主發(fā)展能力，多數(shù)科研成果將達到國際先進水平。 6. 預(yù)期效果 在巖土工程領(lǐng)域內(nèi)取得重大理論成果，在關(guān)鍵技術(shù)上取得突破 并直接應(yīng)用于實際工程，研究成果積極為工程發(fā)揮作用和效益服務(wù)，為我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)揮重要作用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和明顯的社會效益?！笆濉逼陂g爭取獲得國家與省部級以上科技進步獎 5 項，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文 450 篇以上，國際三大檢索機構(gòu)收錄的論文 80 篇，出版專著教材 10 部。承接科研項目總經(jīng)費 5000 萬以上，獲得 15 項具有社會經(jīng)濟價值的國家專利，成果轉(zhuǎn)化形成 1 億元以上的經(jīng)