【正文】 本學科點已形成具有明顯特色的四個主要研究方向為：（ 1）環(huán)境化學與水污染控制，其特色為：在區(qū)域和流域性 規(guī)劃基礎上，針對我國國情，根據污染物在自然環(huán)境中的化學行為，研究并提出切實可行的污染控制方案。教師年齡在 45 歲以下的占 80%。預算總經費 為 600 萬元。 (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 名博士后或國內外訪問學者的能力?？赡苋〉玫闹卮罂萍汲晒麨椋? 太湖流域典型區(qū)水生態(tài)系統修復成套技術?？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。但與國際先進水平相比，我國在水處理微生物學及生態(tài)修復的基礎理論研究方向存在一定的差距。因此，加強生態(tài)與環(huán)境方面的學科建設，深入開展河湖及近海的水環(huán)境治理與生態(tài)修復的研究，無疑對確保社會經濟可持續(xù)發(fā)展和促進生態(tài)系統良性循環(huán)等具有十分重大的意義，完全符合國家需求。隨著人口增長和社會經濟的快速發(fā)展，以市場為導向的經濟觀念，導致人類無止境地追求最大經濟效益，引起環(huán)境問題日益嚴峻。 31 與國外多所大學建立了長期的合作關系，邀請外國學者來校講學和派出訪問學者進行學 術交流，多次組織國內或國際大型學術會議， 2020年國際壩工會議將在河海大學召開。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力仿真模型試驗理論和技術 330萬元； （ 3）水工結構現代設計理論及施工仿真的關鍵 技術 210萬元； 30 （ 4）水工材料的劣化測評與修復新技術 100萬元。除此之外，學校已在基建 計劃中立項建設水工結構大樓，確保實驗和研究條件。 主要建設內容有： 水工結構設計現代理論與方法； 水工結構的破壞機理； 水工結構反分析方法及反饋設計系統； 水工混凝土裂縫機理及抗裂技術； 水工建筑物施工仿真數字化技術； 28 裂隙巖體滲流特性與滲透系數張量確定的理論和方法。 改造或更新現有水工結構實驗室加載和量測設備，建成大型水工結構 仿真模型多功能加載及測試系統 ,以滿足水工結構試驗研究需要。 (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研究，優(yōu)先開展高新智能監(jiān)測技術、水電工程安全遠程監(jiān)控技術、結構損傷病變仿真和檢測技術、安全分析評價和饋控理論技術、工程安全健康診斷和壽命評估理論和應用技術、工程安全風險評價理論技術等方面的研究。 在水工大體積混凝土的裂縫機理與控制方面，中國水利水電科學研究院、河海大學、清華大學、天津大學、陜西理工大學、長江水利委員會、黃河水利委員會以及幾大水利水電工程勘測設計研究院均有大量的研究成果。 3. 國內水平 國內以河海大學為代表，從上世紀七 十年代開始進行水工建筑物安全監(jiān)控理論和應用方面的研究，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方面綜合考慮，并從施工期、蓄水期、運行期以及從地上到地下進行系統研究。 反饋設計是基于先進的分析理論與 現場量測技術的一種動態(tài)設計方法。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學科，施工中存在著許多 不確定性因素， 難以用單一的數學模型和單一的目標進行管理和優(yōu)化。 水工材料的劣化是關系到水利工程安全性、使用壽命和工程效益的重要問題。水電產業(yè)是國民經濟的基礎產業(yè)。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，可預料 21世紀將是老壩加固和處理的高潮。與澳大利亞新南威爾大學、加拿大卡爾加里大學和新加坡南洋理工大學定期交流研究成果，并進行廣泛的學術探討。 3. 培養(yǎng)人才的高質量 近 5 年來培養(yǎng)了 100 多名博士和碩士研究生。 1997 年被評為江蘇省優(yōu)秀學科梯隊。 6. 預期效果 在巖土工程領域內取得重大理論成果，在關鍵技術上取得突破 并直接應用于實際工程，研究成果積極為工程發(fā)揮作用和效益服務，為我國經濟建設發(fā)揮重要作用，產生巨大的經濟效益和明顯的社會效益。 (4) 巖土工程測試與應用新技術研究方面，新增全自動多功能 CPTU 車載測試系統一套，并研制新型軟土地基處理樁基設備。研制具有自主知識產權的“全球導航衛(wèi)星 GNSS 一機多天線無線傳輸控制器 ”樣機。 (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三軸三軸剪切試驗機，結合西部大開發(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，建立相應理論和計算模型。國內同行方面，同濟大學在地下鐵道和隧道結構 、高層建筑基礎方面具有一定優(yōu)勢，中國礦業(yè)大學巖土學科在礦山巖石力學和深部巖土工程研究具有特色。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的破壞等）已越來越嚴重地威脅人民生命財產的安全和社會經濟的正常發(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，采取經濟有效的措施抑制巖土工程環(huán)境惡化，保障人民生活質量的提高和社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。 巖石流變力學理論是巖體力學重要的組成部分。 在西部大開發(fā)建設中，水電開發(fā)、高壩建設是重點之一。 “水文水資源及水環(huán)境”建設項目總投資為 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備；學校自籌資金為 250 萬元， 150 萬元用于購置儀器設備， 100 萬元用于學術交流、學科隊伍以及網絡、圖書等建設。現有教授 19 人 (含博士生導師 12 人 )，副教授 25 人，講師 16 人。 1988 年被評為國家重點學科。在數字平臺下，構建數字水文新體系，研制新一代水文模型，開展本學科各個方向的研究工作。計劃舉辦 1 次國際學術會議， 2 次全國性學術會議；每年邀請講學 10 人次，出國講學和 交流 20 人次。 ③ 數字水文及水資源系統工程 構建數字流域，建立三維立體化平臺的大屏幕弧形投影展示系統。 5 ⑤ 水信息理論與技術 進行水信息采集技術的研究，尤其是水信息采集技術的集成研究。 (2) 主要研究方向和可能取得的重大科技成果 ① 水文物理規(guī)律分析及模擬 開展系統水文學、地貌水文學、大尺度水文學、數字水文學和同位素水文學等學科前沿課題的研究。 但與國際先進水平相比，一 方面，我國在水文學基礎理論研究方面存在一定的差距；另一方面，在以信息技術為代表的高新技術在水資源領域的應用上，我國與世界先進水平相比也有不小差距。 本項目以信息化、數字化等先進技術為手段，利用多學科交叉的優(yōu)勢，著力探討水文學科的發(fā)展，深入研究水資源可持續(xù)利用問題。承擔本項目的主干學科為水文學及水資源國家重點學科，支撐學科為計算機應用技術，并以水資源開發(fā)利用國家專業(yè)實驗室、水資源開發(fā)教育部重點實驗室為依托。 現代意義的水文學及水資源，不僅僅是為工程建設提供水文依據的工程水文方向，已包括了工程水文、水資源水文、環(huán)境水文、生態(tài)水文、同位素水文等研究方向。 3. 國內水平 我國長期以來十分重視水問題，相繼制訂和頒布了一系列水資源管理及水環(huán)境保護的法律、法規(guī)，并在水資源開發(fā)、水災害防治、水環(huán)境保護等方面進行了卓有成效的研究。 2. 具體指標 (1) 主要指標 4 圍繞國民經濟和社會發(fā)展所遇到的水資源短缺、水災害、水環(huán)境問題，結合國家重大、重點建設項目和學科發(fā)展方向，突出運用多學科交叉的優(yōu)勢，以數字化和信息化技術促進水文學及水資源學科基礎理論研究的深入和應用研究的推廣。揭示地下水與地表水相互作用機理。建立集圖像識別與處理、多媒體技術與應用、虛擬現實技術于一體的綜合平臺，對各種途徑獲得的遙感圖像，進行加工處理及分析。培養(yǎng)在國內外有影響的學術帶頭人 5 名，教授人數達到25 人，青年學術骨干 30 人，博士學位人數占 45%。承擔科研經費達到 8000 萬元，獲省部級以上獎 6 項，發(fā)表高質量論文 400 篇，其中被 SCI、 EI、 ISTP 檢索的論文占 10%。 1. 水文水資源信息技術： 372 萬元 2. 生態(tài)水文及水資源環(huán)境： 200 萬元 3. 數字水 文及水資源系統工程： 328 萬元 五、項目已有的優(yōu)勢和特點 1. 綜合的學科優(yōu)勢 1915 年水利專家李儀祉先生在河海工程專門學校開設水文學課程。 2020 年再一次被評為國家重點學科。此外還接受聯合國教科文組織 (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。經過幾十年的建設，本學科在國內已有較大的學術影響，具備了解決國家重大工程關鍵技術問題的能力，為國家經濟建設和社會發(fā)展作出了突出貢獻。定量分析研究巖土體微細結構連續(xù)動態(tài)變化規(guī)律性，建立土體力學性質與微細結構的內在聯系，不僅對巖土力學理論進一步深入研究具有十分重要的科學 意義，而且對分析和評價土的工程性質及其對工程建設的適應性也有著明顯的現實性。核廢料處理涉及到溫度場、應力場、飽和非飽和滲流場耦合共同作用下復雜巖體流變變形及長期穩(wěn)定性問題。日本的 Kyoto 大學和 DX Antenna 公司于 1996 年開始立項研究用 GPS 多天線技術監(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。 (2) 通過本項目建設，形成具有高水平的科研和教學隊伍。 ⑤ 開展巖土工程現場測試和應用新技術研究。 按國家重點實驗室的要求建設，建成后對國內外開放，將能承擔巖土工程的各種室內試驗和現場測試任務，建設內容包括： (1) 對現有儀器進行更新改造，改進儀器功能，提高測試精度。 加強與國內外先進大學及科研、設計單位的學術交流和科研合作，創(chuàng)造更多的機會讓青年教師參加國際國內學術會議或出國進修， 2020 年前主辦國際性學術會議 1 次，全國性學術會議 2?3 次。 四、建設總經費 “十五”期間，本項目建設所需總經費為 1000 萬元。其中教授 18人，副教授 12 人，講師 13 人，具有博士學位者 20 人。 5. 國際國內學術交流 本學科長期與歐、美、日本及東南亞等國家有著廣泛的合作交流。這些都對水利水電工程建設的支柱學科 水工結構工程學科提出了發(fā)展、創(chuàng)新的新要求。但是數值分析結果的精度依賴于數學模型及材料特性模擬的精度，目前除彈性分析較可靠外，大部分數值分析結果只能供工程設計人員參考。 隨著科學技術的發(fā)展，許多先進的分析方法和更加符合實際情況的計算理論對水工結構的應用成為可能?；炷恋牧芽p如何防止，是工程業(yè)主非常重視的問題，并往往投入大量經費專門立項研究，但仍難以避免裂縫的產生，如三峽大壩。 結構的物模研究最具國際聲譽的是意大利貝加莫模型結構研究所 (ISMES)和葡萄牙國立土木工程研究所 (LNEC)，他們曾為世界上數十座大壩進行過模型試驗，在水工結構復雜荷載的模擬方面有獨到之處。 目前國內外對水工大體積混凝土的裂縫控制問題都沒有得到根本性的解決，國外也是處在 “無壩不裂 ”的狀態(tài)，對這個問題還需要在基本 理論、計算方法、材料特性、施工技術以及工程管理等方面進行深入而系統的研究。河海大學 24 能同時進行大型水工建筑物靜力和動力模型試驗研究。 25 三、項目建設目標 1. 整體目標 項目重點圍繞我國 “西電東送 ”、 “南水北調 ”等一系列重大、重點工程的需要進行建設。 ② 大型水工建筑物的靜動力仿真模型試驗理論和技術 將水工結構實驗研究中心建成國內一流的高級人材示范教學基地和解決重大水工結構工程關鍵技術的科研基地。 通過靜、動力模型試驗及已建壩的原位監(jiān)測和分析，可望形成一套實用的高壩分析理論和設計方法；利用室內混凝土溫度場和應力場的仿真實驗和正反分析，可望對混凝土的熱學及力學特性、施工期開裂機理和控制方法等方面獲得一些創(chuàng)造性成果；通過邊坡穩(wěn)定加固實驗研究，可望對邊坡穩(wěn)定加固方法及機理有全面深入的了解，從而形成一套系統的邊坡穩(wěn)定分析及加固設計理論。 3. 條件建設 進一步建設教育部水利水電工程安全工程研究中心。 6. 預期效益 通過項目建設集合本學科實驗研究力量，建成具有國內一流、國際先進水平的水工結構綜合實驗研究中心，成為本學科人才培養(yǎng)和科學研究的主要基地，并將成果推廣應用于國家重大 水電工程建設，發(fā)揮其巨大的社會和經濟效益。所培養(yǎng)研究生的質量已達到國內先進水平，畢業(yè)的研究生大部分已成為單位的業(yè)務骨干或業(yè)務領導。 32 重點學科建設項目論證報告（之四） 河湖及近海的水環(huán)境治理與生態(tài)修復 一、項目名稱 項目名稱：河湖及 近海的水環(huán)境治理與生態(tài)修復 所屬領域：本項目屬資源環(huán)境一級領域中的環(huán)境