【正文】 青年博士、教授為主體的年齡、學(xué)位、職稱結(jié)構(gòu) 6 合理的一流學(xué)術(shù)梯隊(duì)。計(jì)劃舉辦 1 次國際學(xué)術(shù)會(huì)議， 2 次全國性學(xué)術(shù)會(huì)議；每年邀請(qǐng)講學(xué) 10 人次，出國講學(xué)和 交流 20 人次。 ② 科研能力 通過本項(xiàng)目建設(shè)，使本學(xué)科群具備承擔(dān)國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目、國家重大科技攻關(guān)項(xiàng)目和重大國際合作 項(xiàng)目的能力，成為我國及國際上有影響的水資源、水災(zāi)害與水環(huán)境領(lǐng)域的科學(xué)研究中心。在數(shù)字平臺(tái)下，構(gòu)建數(shù)字水文新體系，研制新一代水文模型，開展本學(xué)科各個(gè)方向的研究工作。 四、建設(shè)總經(jīng)費(fèi) 本項(xiàng)目所需經(jīng)費(fèi)主要用于儀器設(shè)備、軟件的購置、建筑安裝工程及學(xué)術(shù)交流、梯隊(duì)建設(shè)等方面，預(yù)算總經(jīng)費(fèi)為 900 萬元。 1988 年被評(píng)為國家重點(diǎn)學(xué)科。 2020 年建立水資源開發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)有教授 19 人 (含博士生導(dǎo)師 12 人 )，副教授 25 人，講師 16 人。培養(yǎng)本專科畢業(yè)生 5000余人，目前在校生 800 余人。 “水文水資源及水環(huán)境”建設(shè)項(xiàng)目總投資為 900 萬元，其中中央專項(xiàng)資金為 650 萬元（國家計(jì)委 325 萬元，財(cái)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(duì)伍以及網(wǎng)絡(luò)、圖書等建設(shè)。 二、項(xiàng)目背景 1. 項(xiàng)目意義 巖土工程是國家進(jìn)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。 在西部大開發(fā)建設(shè)中，水電開發(fā)、高壩建設(shè)是重點(diǎn)之一。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(xì)結(jié)構(gòu)的形態(tài)和變化有關(guān)。 巖石流變力學(xué)理論是巖體力學(xué)重要的組成部分。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國力的增強(qiáng)，核能有一定的發(fā)展空間。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(kuò)散與對(duì)土體性質(zhì)的破壞等）已越來越嚴(yán)重地威脅人民生命財(cái)產(chǎn)的安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(jì)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(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。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(bào)方面投 入了大量的物力和財(cái)力，使得在這一領(lǐng)域的技術(shù)手段和水平均居世界前列。國內(nèi)同行方面，同濟(jì)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。在各主要研究方向上形成跟蹤國際最新發(fā)展動(dòng)態(tài)的能力，學(xué)科總體上基本達(dá)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) 主要研究方向和可能取得的重大科技成果 主要研究方向?yàn)椋? 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(yàn)機(jī)，結(jié)合西部大開發(fā)中的特大型高土石壩工程，進(jìn)行堆石體流變試驗(yàn)，揭示其長期強(qiáng)度、長期變形的規(guī)律，建立相應(yīng)理論和計(jì)算模型。 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(jìn)水平的巖石力學(xué)流變試驗(yàn)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(jìn)行巖石流變破壞微細(xì)觀機(jī)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。研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“全球?qū)Ш叫l(wèi)星 GNSS 一機(jī)多天線無線傳輸控制器 ”樣機(jī)。 3. 條件建設(shè) 為適應(yīng)本學(xué)科群作為全國培養(yǎng)高級(jí)專門人才和高水平科學(xué)研究重要基地的需要，將進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)。 (4) 巖土工程測試與應(yīng)用新技術(shù)研究方面，新增全自動(dòng)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。為達(dá)到這一目標(biāo)，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(duì)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(jìn)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(duì)伍。 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(shí)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(jì)建設(shè)發(fā)揮重要作用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和明顯的社會(huì)效益。造就出在國內(nèi)外一定影響的學(xué)術(shù)帶頭人 4?5 名，培養(yǎng)博士后、博士碩士研究生 350 多名，成為培養(yǎng)巖土 工程一流水平的高層次專門人才的基地。 1997 年被評(píng)為江蘇省優(yōu)秀學(xué)科梯隊(duì)。 2. 高水平的學(xué)術(shù)隊(duì)伍 目前，以巖土工程研究所為主體形成了 43 人的強(qiáng)大學(xué)科梯隊(duì)。 3. 培養(yǎng)人才的高質(zhì)量 近 5 年來培養(yǎng)了 100 多名博士和碩士研究生。 同時(shí)在高速交通工程方面，也取得了豐碩的成果，如解決滬寧高速公路中軟基加固關(guān)鍵技術(shù)問題，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了重大貢獻(xiàn)。與澳大利亞新南威爾大學(xué)、加拿大卡爾加里大學(xué)和新加坡南洋理工大學(xué)定期交流研究成果，并進(jìn)行廣泛的學(xué)術(shù)探討。 二、項(xiàng)目背景 1. 項(xiàng)目意義 國家 “十五 ”及 2020年遠(yuǎn)景規(guī)劃中明確提出了南、中、北三條 “西電東送 ”工程和東、中、西三線 “南水北調(diào) ”工程的宏偉建設(shè)計(jì)劃 ；同時(shí)，全國有 27000多座病險(xiǎn)壩需除險(xiǎn)加固。然而由于多種原因，在全國 3100多座大中型水庫大壩中有 1248座大壩、在 8萬多座小型水庫大壩中有 20 36%存在不同程度的病險(xiǎn)問題；其他大壩，尤其是七十年代以前修建的大壩，也存在老化和病變等問題，可預(yù)料 21世紀(jì)將是老壩加固和處理的高潮。上世紀(jì)八十年代前，模型試驗(yàn)在大型水工建筑物設(shè)計(jì)中起了主要作用，八十年代則是模型試驗(yàn)和數(shù)值分析并重，而進(jìn)入九十年代后由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)值分析已成為復(fù)雜大型水工建筑物設(shè)計(jì)的主要手段。水電產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)有規(guī)范規(guī)定實(shí)際上是基于國外早期少量試驗(yàn)研究成果所確定，難以反應(yīng)實(shí)際情況和對(duì)大壩結(jié)構(gòu)真實(shí)安全度做出有效判斷，在高烈度地震區(qū)將有一大批混凝土高壩要建設(shè)，迫切要求對(duì)大體積混凝土動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究。 水工材料的劣化是關(guān)系到水利工程安全性、使用壽命和工程效益的重要問題。 目前在水工結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)尤其是大壩混凝土的裂縫問題仍然沒有得到很好解決，從普通水閘工程到高達(dá) 200～ 300m的混凝土重力壩或拱壩工程，幾乎沒有一個(gè)工程在施工期間是不裂的，施工期大體積混凝土的裂與不裂幾乎成了工程施工質(zhì)量評(píng)定的一個(gè)最為主要和直接明了的指標(biāo)。由于施工過程涉及的影響因素很多，所需的理論也來自于不同的基礎(chǔ)學(xué)科，施工中存在著許多 不確定性因素， 難以用單一的數(shù)學(xué)模型和單一的目標(biāo)進(jìn)行管理和優(yōu)化。針對(duì)以上發(fā)展趨勢，安全分析評(píng)價(jià)和饋控理論、高新監(jiān)測設(shè)備研制和應(yīng)用、工程安全遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、結(jié)構(gòu)損傷病變仿真和檢測、工程健 康診斷和壽命評(píng)估、工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面，已成為當(dāng)今各國優(yōu)先研究的課題。 反饋設(shè)計(jì)是基于先進(jìn)的分析理論與 現(xiàn)場量測技術(shù)的一種動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。在修復(fù)新材料、新技術(shù)方面，國外發(fā)展較快，已有許多技術(shù)和材料開始用于工程。 3. 國內(nèi)水平 國內(nèi)以河海大學(xué)為代表，從上世紀(jì)七 十年代開始進(jìn)行水工建筑物安全監(jiān)控理論和應(yīng)用方面的研究，目前已從安全信息感知、信息傳輸、信息分析、決策支持及反饋幾個(gè)方面綜合考慮，并從施工期、蓄水期、運(yùn)行期以及從地上到地下進(jìn)行系統(tǒng)研究。 國內(nèi)從事大型水工建筑物靜力模型試驗(yàn)研究的主要單位有河海大學(xué)、清華大學(xué)、四川大學(xué)及長江科學(xué)研究院等，而能進(jìn)行水工建筑物動(dòng)力模型試驗(yàn)研究的主要單位有河海大學(xué)、中國水利水電科學(xué)研究院和大連理工大學(xué)。 在水工大體積混凝土的裂縫機(jī)理與控制方面，中國水利水電科學(xué)研究院、河海大學(xué)、清華大學(xué)、天津大學(xué)、陜西理工大學(xué)、長江水利委員會(huì)、黃河水利委員會(huì)以及幾大水利水電工程勘測設(shè)計(jì)研究院均有大量的研究成果。 國內(nèi)開展水工結(jié)構(gòu)材料劣化機(jī)理研究的單位的研究水平相差不大，與國際水平也較接近，在測評(píng)體系和手段方面與國際水平有較大差距，開展的一些修復(fù)新材料、新技術(shù)研究方面，國內(nèi)外均處在試驗(yàn)探索階段。 (2) 主要研究方向和可能取得的重大科技成果 ① 水工建筑物安全智能檢測、監(jiān)測和控制 開展工程安全理論和技術(shù)研究，優(yōu)先開展高新智能監(jiān)測技術(shù)、水電工程安全遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、結(jié)構(gòu)損傷病變仿真和檢測技術(shù)、安全分析評(píng)價(jià)和饋控理論技術(shù)、工程安全健康診斷和壽命評(píng)估理論和應(yīng)用技術(shù)、工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論技術(shù)等方面的研究。 在安全分析理論、方法、監(jiān)測技術(shù)方面取得突破性進(jìn)展；建成工程安全診斷與運(yùn)行管理的人工智能仿真 及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)；研制智能仿真及工程智能量測系統(tǒng)；提出病害檢測、監(jiān)測和健康診斷、工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的新理論。 改造或更新現(xiàn)有水工結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室加載和量測設(shè)備，建成大型水工結(jié)構(gòu) 仿真模型多功能加載及測試系統(tǒng) ,以滿足水工結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究需要。由于受當(dāng)時(shí)經(jīng)費(fèi)的 27 限制，許多地方還不夠完善，本次建設(shè)內(nèi)容有：（ a）增加 54通道的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及相應(yīng)的傳感原件，包括力、應(yīng)變、位移、速度、加速度等高精度的傳感原件；（ b）擴(kuò)大原有的液壓伺服油源系統(tǒng)，現(xiàn)有油源為 240升 /分，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的頻率和出力跟不上，擬再并聯(lián)一同樣大小的油源；（ c）購置一套擬動(dòng)力試驗(yàn)控制軟件。 主要建設(shè)內(nèi)容有： 水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)代理論與方法； 水工結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理； 水工結(jié)構(gòu)反分析方法及反饋設(shè)計(jì)系統(tǒng)； 水工混凝土裂縫機(jī)理及抗裂技術(shù)； 水工建筑物施工仿真數(shù)字化技術(shù)； 28 裂隙巖體滲流特性與滲透系數(shù)張量確定的理論和方法。 主要建設(shè)內(nèi)容有： 電化學(xué)腐蝕測試系統(tǒng)； 長軸電子伺服試驗(yàn)系統(tǒng)； 材料成型設(shè)備； 噴射和灌漿測試系統(tǒng)。除此之外，學(xué)校已在基建 計(jì)劃中立項(xiàng)建設(shè)水工結(jié)構(gòu)大樓，確保實(shí)驗(yàn)和研究條件。 (2) 科研能力 形成承擔(dān)國家自然科學(xué)基金重大或重點(diǎn)項(xiàng)目和國家科技攻關(guān)項(xiàng)目等國家級(jí)層面科技計(jì)劃的能力，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)大承接國家重點(diǎn)水電工程科研項(xiàng)目的能力，整體上達(dá)到國際一流水平、部分國際領(lǐng)先水平。其中： （ 1）水工建筑物安全智能檢測、監(jiān)測和控制 360萬元； （ 2）大型水工建筑物的靜動(dòng)力仿真模型試驗(yàn)理論和技術(shù) 330萬元； （ 3）水工結(jié)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論及施工仿真的關(guān)鍵 技術(shù) 210萬元； 30 （ 4）水工材料的劣化測評(píng)與修復(fù)新技術(shù) 100萬元。 學(xué)科早在 60年代就開始招收研究生，現(xiàn)在校博士后 6人，博士生 60余人，碩士生近 200人。 31 與國外多所大學(xué)建立了長期的合作關(guān)系，邀請(qǐng)外國學(xué)者來校講學(xué)和派出訪問學(xué)者進(jìn)行學(xué) 術(shù)交流，多次組織國內(nèi)或國際大型學(xué)術(shù)會(huì)議， 2020年國際壩工會(huì)議將在河海大學(xué)召開。該項(xiàng)目擬購的代表性儀器設(shè)備有光纖應(yīng)變 /損失分析儀、MTS地震模擬振動(dòng)臺(tái)標(biāo)定維修以及混凝土絕熱溫升儀等。隨著人口增長和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以市場為導(dǎo)向的經(jīng)濟(jì)觀念，導(dǎo)致人類無止境地追求最大經(jīng)濟(jì)效益，引起環(huán)境問題日益嚴(yán)峻。 我國是世界上水環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)問題最多的國家之一。因此，加強(qiáng)生態(tài)與環(huán)境方面的學(xué)科建設(shè)，深入開展河湖及近海的水環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù)的研究，無疑對(duì)確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)等具有十分重大的意義，完全符合國家需求。 本學(xué)科在水環(huán)境保護(hù)方面與國內(nèi)兄弟院校同類學(xué)科相比，對(duì)污染造成沿岸土壤及地下水環(huán)境惡化的問題、污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、平原河網(wǎng)水量水質(zhì)數(shù)學(xué)模型等方面進(jìn)行了創(chuàng)新性研究，取得多項(xiàng) 突破性的理論研究成果和應(yīng)用技術(shù)成果。但與國際先進(jìn)水平相比，我國在水處理微生物學(xué)及生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)理論研究方向存在一定的差距。 2. 具體目標(biāo) (1) 主要指標(biāo) 圍繞目前我國南水北調(diào)，太湖、滇池和巢湖污染治理以及大江大河、湖泊水資源保護(hù)等重大水環(huán)境保護(hù)和生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目，在 “211”工程支持下，使河海大學(xué)環(huán)境學(xué)科在科學(xué)研究、條件建設(shè)、人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)梯隊(duì)及學(xué)術(shù)交流等方面有顯著進(jìn)展?？赡苋〉玫闹卮罂萍汲晒麨椋航K省水環(huán)境容量及承載能力。 ③ 河湖水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)原理與應(yīng)用技術(shù) 人類活動(dòng)的加劇，特別是水利工程建設(shè)、土地開圍墾等使得河湖沿岸濕地生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞，自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污染物的截留和吸附效應(yīng)變得越來越弱。可能取得的重大科技成果為： 太湖流域典型區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)成套技術(shù)。大力選留拔尖人才，穩(wěn)定教師隊(duì)伍等措施，在本項(xiàng)學(xué)科群建設(shè)一支能適應(yīng) 21 世紀(jì)科技發(fā)展需要、學(xué)術(shù)思想先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理的高水平教學(xué)科研隊(duì)伍。 (5) 形成的能力 ① 人才培養(yǎng)能力 “十五 ”期間，在人才培養(yǎng)方面形成年招收 60 名碩士、 20 名博士、 1~2 名博士后或國內(nèi)外訪問學(xué)者的能力。承接科研 項(xiàng)目總經(jīng)費(fèi) 1500萬元以上，獲得 3 項(xiàng)具有社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的技術(shù)專利，成果轉(zhuǎn)化形成 1 億以上的經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)算總經(jīng)費(fèi) 為 600 萬元。 “九五 ”期間，本學(xué)科建設(shè)了一批先進(jìn)的試驗(yàn)研究設(shè)備，包括從日本進(jìn)口的污水凈化槽等儀器設(shè)備，其中部分設(shè)備達(dá)到國際一流水準(zhǔn)，這將為本學(xué)科開 展基礎(chǔ)理論創(chuàng)新及應(yīng)用研究提供了科研條件。教師年齡在 45 歲以下的占 80%。培養(yǎng)本科畢業(yè)生 1312 名，目前在校生 1226 名。本學(xué)科點(diǎn)已形成具有明顯特色的四個(gè)主要研究方向?yàn)椋海?1）環(huán)境化學(xué)與水污染控制，其特色為：在區(qū)域和流域性 規(guī)劃基礎(chǔ)上，針對(duì)我國國情，根據(jù)污染物在自然環(huán)境中的化學(xué)行為，研究并提出切實(shí)可行的污染控