【正文】 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(guó)國(guó)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)可行的污染控制方案。教師年齡在 45 歲以下的占 80%。預(yù)算總經(jīng)費(fèi) 為 600 萬(wàn)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(guó)內(nèi)外訪問(wèn)學(xué)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(tǒng)修復(fù)成套技術(shù)?？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(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)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。因此，加強(qiáng)生態(tài)與環(huán)境方面的學(xué)科建設(shè)，深入開(kāi)展河湖及近海的水環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù)的研究，無(wú)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(guó)家需求。隨著人口增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以市場(chǎng)為導(dǎo)向的經(jīng)濟(jì)觀念，導(dǎo)致人類(lèi)無(wú)止境地追求最大經(jīng)濟(jì)效益，引起環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻。 31 與國(guó)外多所大學(xué)建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系，邀請(qǐng)外國(guó)學(xué)者來(lái)校講學(xué)和派出訪問(wèn)學(xué)者進(jìn)行學(xué) 術(shù)交流，多次組織國(guó)內(nèi)或國(guó)際大型學(xué)術(shù)會(huì)議， 2020年國(guó)際壩工會(huì)議將在河海大學(xué)召開(kāi)。其中： （ 1）水工建筑物安全智能檢測(cè)、監(jiān)測(cè)和控制 360萬(wàn)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(wàn)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(wàn)元； 30 （ 4）水工材料的劣化測(cè)評(píng)與修復(fù)新技術(shù) 100萬(wàn)元。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。 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。 改造或更新現(xiàn)有水工結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室加載和量測(cè)設(shè)備，建成大型水工結(jié)構(gòu) 仿真模型多功能加載及測(cè)試系統(tǒng) ,以滿足水工結(jié)構(gòu)試驗(yàn)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(cè)、監(jiān)測(cè)和控制 開(kāi)展工程安全理論和技術(shù)研究，優(yōu)先開(kāi)展高新智能監(jiān)測(cè)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(cè)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。 在水工大體積混凝土的裂縫機(jī)理與控制方面，中國(guó)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(zhǎng)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(cè)設(shè)計(jì)研究院均有大量的研究成果。 3. 國(guó)內(nèi)水平 國(guó)內(nèi)以河海大學(xué)為代表，從上世紀(jì)七 十年代開(kāi)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。 反饋設(shè)計(jì)是基于先進(jìn)的分析理論與 現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)技術(shù)的一種動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。由于施工過(guò)程涉及的影響因素很多，所需的理論也來(lái)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。 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(wèn)題。水電產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。然而由于多種原因，在全國(guó) 3100多座大中型水庫(kù)大壩中有 1248座大壩、在 8萬(wàn)多座小型水庫(kù)大壩中有 20 36%存在不同程度的病險(xiǎn)問(wèn)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(wèn)題，可預(yù)料 21世紀(jì)將是老壩加固和處理的高潮。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。 3. 培養(yǎng)人才的高質(zhì)量 近 5 年來(lái)培養(yǎng)了 100 多名博士和碩士研究生。 1997 年被評(píng)為江蘇省優(yōu)秀學(xué)科梯隊(duì)。 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(guó)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。 (4) 巖土工程測(cè)試與應(yīng)用新技術(shù)研究方面，新增全自動(dòng)多功能 CPTU 車(chē)載測(cè)試系統(tǒng)一套，并研制新型軟土地基處理樁基設(shè)備。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(wú)線傳輸控制器 ”樣機(jī)。 (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(cè)試的大型流變?nèi)S三軸剪切試驗(yàn)機(jī)，結(jié)合西部大開(kāi)發(fā)中的特大型高土石壩工程，進(jìn)行堆石體流變?cè)囼?yàn)，揭示其長(zhǎng)期強(qiáng)度、長(zhǎng)期變形的規(guī)律，建立相應(yīng)理論和計(jì)算模型。國(guó)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(shì)，中國(guó)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。隨著地下水資源的開(kāi)發(fā)利用、城市地下空間的開(kāi)發(fā)利用、城市各類(lèi)垃圾數(shù)量的增加，引起的環(huán)境巖土工程問(wèn)題（如地面的大面積下沉、建筑物的傾斜、城市各類(lèi)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(lái)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(kāi)展環(huán)境巖土工程問(wèn)題的研究有助于弄清環(huán)境巖土工程問(wèn)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。 巖石流變力學(xué)理論是巖體力學(xué)重要的組成部分。 在西部大開(kāi)發(fā)建設(shè)中，水電開(kāi)發(fā)、高壩建設(shè)是重點(diǎn)之一。 “水文水資源及水環(huán)境”建設(shè)項(xiàng)目總投資為 900 萬(wàn)元，其中中央專項(xiàng)資金為 650 萬(wàn)元（國(guó)家計(jì)委 325 萬(wàn)元，財(cái)政部 325 萬(wàn)元），全部用于購(gòu)置儀器設(shè)備；學(xué)校自籌資金為 250 萬(wàn)元， 150 萬(wàn)元用于購(gòu)置儀器設(shè)備， 100 萬(wàn)元用于學(xué)術(shù)交流、學(xué)科隊(duì)伍以及網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)等建設(shè)?，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。 1988 年被評(píng)為國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科。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(kāi)展本學(xué)科各個(gè)方向的研究工作。計(jì)劃舉辦 1 次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議， 2 次全國(guó)性學(xué)術(shù)會(huì)議；每年邀請(qǐng)講學(xué) 10 人次，出國(guó)講學(xué)和 交流 20 人次。 ③ 數(shù)字水文及水資源系統(tǒng)工程 構(gòu)建數(shù)字流域，建立三維立體化平臺(tái)的大屏幕弧形投影展示系統(tǒng)。 5 ⑤ 水信息理論與技術(shù) 進(jìn)行水信息采集技術(shù)的研究，尤其是水信息采集技術(shù)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(kāi)展系統(tǒng)水文學(xué)、地貌水文學(xué)、大尺度水文學(xué)、數(shù)字水文學(xué)和同位素水文學(xué)等學(xué)科前沿課題的研究。 但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，一 方面，我國(guó)在水文學(xué)基礎(chǔ)理論研究方面存在一定的差距；另一方面，在以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)在水資源領(lǐng)域的應(yīng)用上，我國(guó)與世界先進(jìn)水平相比也有不小差距。 本項(xiàng)目以信息化、數(shù)字化等先進(jìn)技術(shù)為手段，利用多學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)，著力探討水文學(xué)科的發(fā)展，深入研究水資源可持續(xù)利用問(wèn)題。承擔(dān)本項(xiàng)目的主干學(xué)科為水文學(xué)及水資源國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，支撐學(xué)科為計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，并以水資源開(kāi)發(fā)利用國(guó)家專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、水資源開(kāi)發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托。 現(xiàn)代意義的水文學(xué)及水資源，不僅僅是為工程建設(shè)提供水文依據(jù)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(guó)內(nèi)水平 我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)十分重視水問(wèn)題，相繼制訂和頒布了一系列水資源管理及水環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)，并在水資源開(kāi)發(fā)、水災(zāi)害防治、水環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行了卓有成效的研究。 2. 具體指標(biāo) (1) 主要指標(biāo) 4 圍繞國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展所遇到的水資源短缺、水災(zāi)害、水環(huán)境問(wèn)題，結(jié)合國(guó)家重大、重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目和學(xué)科發(fā)展方向，突出運(yùn)用多學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)，以數(shù)字化和信息化技術(shù)促進(jìn)水文學(xué)及水資源學(xué)科基礎(chǔ)理論研究的深入和應(yīng)用研究的推廣。揭示地下水與地表水相互作用機(jī)理。建立集圖像識(shí)別與處理、多媒體技術(shù)與應(yīng)用、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于一體的綜合平臺(tái)，對(duì)各種途徑獲得的遙感圖像，進(jìn)行加工處理及分析。培養(yǎng)在國(guó)內(nèi)外有影響的學(xué)術(shù)帶頭人 5 名，教授人數(shù)達(dá)到25 人，青年學(xué)術(shù)骨干 30 人，博士學(xué)位人數(shù)占 45%。承擔(dān)科研經(jīng)費(fèi)達(dá)到 8000 萬(wàn)元，獲省部級(jí)以上獎(jiǎng) 6 項(xiàng)，發(fā)表高質(zhì)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(shù)： 372 萬(wàn)元 2. 生態(tài)水文及水資源環(huán)境： 200 萬(wàn)元 3. 數(shù)字水 文及水資源系統(tǒng)工程： 328 萬(wàn)元 五、項(xiàng)目已有的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn) 1. 綜合的學(xué)科優(yōu)勢(shì) 1915 年水利專家李儀祉先生在河海工程專門(mén)學(xué)校開(kāi)設(shè)水文學(xué)課程。 2020 年再一次被評(píng)為國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科。此外還接受聯(lián)合國(guó)教科文組織 (UNESCO)和世界氣象組織 (WMO)的委托，為 30 多個(gè)國(guó)家培養(yǎng)近 200 多名高級(jí)水文水資源及水環(huán)境人才。經(jīng)過(guò)幾十年的建設(shè)，本學(xué)科在國(guó)內(nèi)已有較大的學(xué)術(shù)影響，具備了解決國(guó)家重大工程關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的能力，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。定量分析研究巖土體微細(xì)結(jié)構(gòu)連續(xù)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律性，建立土體力學(xué)性質(zhì)與微細(xì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系，不僅對(duì)巖土力學(xué)理論進(jìn)一步深入研究具有十分重要的科學(xué) 意義，而且對(duì)分析和評(píng)價(jià)土的工程性質(zhì)及其對(duì)工程建設(shè)的適應(yīng)性也有著明顯的現(xiàn)實(shí)性。核廢料處理涉及到溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、飽和非飽和滲流場(chǎng)耦合共同作用下復(fù)雜巖體流變變形及長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題。日本的 Kyoto 大學(xué)和 DX Antenna 公司于 1996 年開(kāi)始立項(xiàng)研究用 GPS 多天線技術(shù)監(jiān)測(cè) 滑坡，并于 1998 年完成了世界上第一臺(tái)試驗(yàn)用 12 的工程樣機(jī)。 (2) 通過(guò)本項(xiàng)目建設(shè)，形成具有高水平的科研和教學(xué)隊(duì)伍。 ⑤ 開(kāi)展巖土工程現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和應(yīng)用新技術(shù)研究。 按國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的要求建設(shè)，建成后對(duì)國(guó)內(nèi)外開(kāi)放，將能承擔(dān)巖土工程的各種室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試任務(wù)，建設(shè)內(nèi)容包括： (1) 對(duì)現(xiàn)有儀器進(jìn)行更新改造，改進(jìn)儀器功能，提高測(cè)試精度。 加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)大學(xué)及科研、設(shè)計(jì)單位的學(xué)術(shù)交流和科研合作，創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)讓青年教師參加國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議或出國(guó)進(jìn)修， 2020 年前主辦國(guó)際性學(xué)術(shù)會(huì)議 1 次，全國(guó)性學(xué)術(shù)會(huì)議 2?3 次。 四、建設(shè)總經(jīng)費(fèi) “十五”期間，本項(xiàng)目建設(shè)所需總經(jīng)費(fèi)為 1000 萬(wàn)元。其中教授 18人，副教授 12 人，講師 13 人，具有博士學(xué)位者 20 人。 5. 國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)交流 本學(xué)科長(zhǎng)期與歐、美、日本及東南亞等國(guó)家有著廣泛的合作交流。這些都對(duì)水利水電工程建設(shè)的支柱學(xué)科 水工結(jié)構(gòu)工程學(xué)科提出了發(fā)展、創(chuàng)新的新要求。但是數(shù)值分析結(jié)果的精度依賴于數(shù)學(xué)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?jǐn)?shù)值分析結(jié)果只能供工程設(shè)計(jì)人員參考。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多先進(jìn)的分析方法和更加符合實(shí)際情況的計(jì)算理論對(duì)水工結(jié)構(gòu)的應(yīng)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(wèn)題，并往往投入大量經(jīng)費(fèi)專門(mén)立項(xiàng)研究，但仍難以避免裂縫的產(chǎn)生，如三峽大壩。 結(jié)構(gòu)的物模研究最具國(guó)際聲譽(yù)的是意大利貝加莫模型結(jié)構(gòu)研究所 (ISMES)和葡萄牙國(guó)立土木工程研究所 (LNEC)，他們?cè)鵀槭澜缟蠑?shù)十座大壩進(jìn)行過(guò)模型試驗(yàn)，在水工結(jié)構(gòu)復(fù)雜荷載的模擬方面有獨(dú)到之處。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)水工大體積混凝土的裂縫控制問(wèn)題都沒(méi)有得到根本性的解決，國(guó)外也是處在 “無(wú)壩不裂 ”的狀態(tài)，對(duì)這個(gè)問(wèn)題還需要在基本 理論、計(jì)算方法、材料特性、施工技術(shù)以及工程管理等方面進(jìn)行深入而系統(tǒng)的研究。河海大學(xué) 24 能同時(shí)進(jìn)行大型水工建筑物靜力和動(dòng)力模型試驗(yàn)研究。 25 三、項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo) 1. 整體目標(biāo) 項(xiàng)目重點(diǎn)圍繞我國(guó) “西電東送 ”、 “南水北調(diào) ”等一系列重大、重點(diǎn)工程的需要進(jìn)行建設(shè)。 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) 將水工結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)研究中心建成國(guó)內(nèi)一流的高級(jí)人材示范教學(xué)基地和解決重大水工結(jié)構(gòu)工程關(guān)鍵技術(shù)的科研基地。 通過(guò)靜、動(dòng)力模型試驗(yàn)及已建壩的原位監(jiān)測(cè)和分析，可望形成一套實(shí)用的高壩分析理論和設(shè)計(jì)方法；利用室內(nèi)混凝土溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的仿真實(shí)驗(yàn)和正反分析，可望對(duì)混凝土的熱學(xué)及力學(xué)特性、施工期開(kāi)裂機(jī)理和控制方法等方面獲得一些創(chuàng)造性成果；通過(guò)邊坡穩(wěn)定加固實(shí)驗(yàn)研究，可望對(duì)邊坡穩(wěn)定加固方法及機(jī)理有全面深入的了解，從而形成一套系統(tǒng)的邊坡穩(wěn)定分析及加固設(shè)計(jì)理論。 3. 條件建設(shè) 進(jìn)一步建設(shè)教育部水利水電工程安全工程研究中心。 6. 預(yù)期效益 通過(guò)項(xiàng)目建設(shè)集合本學(xué)科實(shí)驗(yàn)研究力量，建成具有國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際先進(jìn)水平的水工結(jié)構(gòu)綜合實(shí)驗(yàn)研究中心，成為本學(xué)科人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的主要基地，并將成果推廣應(yīng)用于國(guó)家重大 水電工程建設(shè)，發(fā)揮其巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。所培養(yǎng)研究生的質(zhì)量已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，畢業(yè)的研究生大部分已成為單位的業(yè)務(wù)骨干或業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)。 32 重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目論證報(bào)告（之四） 河湖及近海的水環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù) 一、項(xiàng)目名稱 項(xiàng)目名稱：河湖及 近海的水環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù) 所屬領(lǐng)域：本項(xiàng)目屬資源環(huán)境一級(jí)領(lǐng)域中的環(huán)境