【正文】 資源問題的研究提供了良好的技術支撐。 “十五 ”“211工程 ”子項目論證報告 及擬購儀器設備清單 二○○二年十月 目 錄 一、子項目論證報告 重點學科建設項目論證報告 水文水資源及水環(huán)境 ………………………………………………………… ..1 巖土工程及地質(zhì)災害防治 …………………………………………………… ..9 水工結(jié)構(gòu)工程 ………………………………………………………… .……… .19 河湖及近海的水環(huán)境治理與修復 ...……………………………………… .… .32 近海和海岸帶開發(fā)利用及保護 ..……………………… ………………………4 2 水力學及水利水電工程 ..……………………………………………………… 53 校內(nèi)公共服務體系建設項目論證報告 數(shù)字校園（一期） …..………………………………………………………… 61 工程訓練中心 …..……………………………………………………………… 67 分析測試中心 …..……………………………………………………………… 72 大型儀器設備論證報告 儀器設備裝備總論（一期） …..……………………………………………… 75 二、“十五”“ 211 工程”擬購儀器設備清單（單臺件≥ 10 萬 元） ... 76 1 重點學科建設項目論證報告（之一） 水文水資源及水環(huán)境 一、項目定義 項目名稱：水文水資源及水環(huán)境 所屬領域：本項目屬基礎產(chǎn)業(yè)和高新技術一級領域中的土建水利二級領域。水文科學及水資源問題的研究進入了新的 2 發(fā)展階段。在水文基礎理論研究方面，大尺度水文及數(shù)字水文研究取得了較大的突破，在國內(nèi)開辟了一條嶄新的研究領域，研究成果在國內(nèi)外均具有一定的影響，為構(gòu)建新一代水文模型打下了堅實的基礎；在水資源優(yōu)化配置與高效利用方面，提出水資源可再生能力理論、水資源承載能力理論，結(jié)合重大水利水電工程建設項目和區(qū)域水資源研究項目，取得了一批重要研究成果；在水環(huán)境保護方面，對污染造成沿岸土壤及地下水環(huán)境惡化的問題進行了創(chuàng)新性研究，取得多項突破性的理論研究成果和應用技術成果。在水資源開發(fā)利用國家專業(yè)實驗室的基礎上，重點建設水文水資源信息技術、生態(tài)水文及水資源環(huán)境、數(shù)字水文及水資源系統(tǒng)工程等 3個子項目。進行水環(huán)境保護規(guī)劃與管理研究，建立水環(huán)境監(jiān)測、模擬、預測、保護規(guī)劃與管理一體化的水環(huán)境管理系統(tǒng)。包括土壤 水分 鹽分測定儀、坡面水位計、以及監(jiān)測水中有機物、金屬元素、無機物濃度的成套設備，建立植物生理 生態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，建立野外觀測試驗站。在國際上通過交換訪問學者、雙邊學術討論會、合作研究等進行校際交流；主辦和參加國際會議、邀請外國專家講學和出國講學等多種方式展開學術交流。 (6) 預期效益 本建設項目完成后，將建成水文水資源信息技術實驗室、生態(tài)水文及水資源環(huán)境實驗室以及數(shù)字水文平臺。 1981 年首批獲得學士、碩士和博士學位授予權?，F(xiàn)已形成一支理論基礎深厚、實踐經(jīng)驗豐富的學術帶頭人和學術骨干隊伍。 5. 國際國內(nèi)學術交流 本學科群廣泛開展國內(nèi)外交流與合作，參加各種形式學術交流活動，已與美國亞利桑那大學，荷蘭 Delft 大學，愛爾蘭共和國國立大學，德國漢諾威大學、斯圖加特大學、柏林水資源規(guī)劃和系統(tǒng)研究所 WASY，俄羅斯莫斯科大學、國立水文氣象學院，日本長岡技術科學大學等學術機構(gòu)建立了雙邊合作關系。巖土體滲流破壞、地質(zhì)災害、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，有必要通過學科建設，進一步完善研究條件，提高科研學術水平。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，并且建立相應的預測、預報系統(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，再建立相應的預測、預報系統(tǒng)和防治措施，對減少滲流引發(fā)災害的發(fā)生和減小國民經(jīng)濟的損失有特別重要 的意義。 地質(zhì)災害給人民的生命財產(chǎn)帶來巨大損失，為了減少地質(zhì)災害給人類帶來的損失， 人們越來越重視對地質(zhì)災害的監(jiān)測和預報。但在研究手段、測試設備和技術上與國際水平還有一定差距，尤其是現(xiàn)場測試技術、計算機技術和儀器、測試精度和自動化程度等方面差距明顯。 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設施建設中的復雜巖土工程問題，在“ 211”工程支持下，使河海大學巖土工程學科在科學研究、條件建設、人才培養(yǎng)和學術梯隊建設、學術交流等方面取得顯 著進展。 ⑥ 環(huán)境巖土工程與地質(zhì)災害預測及防治將開展地質(zhì)災害的基礎性研究，建立科學的地質(zhì)災害預測理論、提出地質(zhì)災害防治方法。 (3) 為了進行巖體流變力學特性及長期穩(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)。 (2) 科研能力 進一步增強承擔國家和省部級重大科技攻關任務及自主發(fā)展能力，多數(shù)科研成果將達到國際先進水平。2020 年被教育部重新確認為國家重點學科點。學科梯隊中有國內(nèi)著名學者， 2020 年又聘請了中國工程院王思敬院士為學科顧問。與香港理工大學土地測量系 合作進行地址災害預測預報研究。 建國以來，我國共修建 8萬多座堤壩，高 15m以上的大 壩有 ，水庫總庫容約 500Gm3以上，水電總裝機約 80GW，總供水量 500 Gm3以上，灌溉面積 億畝，并保護下游億萬人民的生命財產(chǎn)安全，是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎設施，在國民經(jīng)濟建設和社會安全中起到了巨大作用。因此模型試驗、現(xiàn)場觀測、數(shù)值分析作為科學研究的三個重要方法，仍然是水工結(jié)構(gòu)學科發(fā)展缺一不可的 手段。為了優(yōu)化設計，在確保安全的條件下節(jié)省工程造價，研究新的計算理論、完 善現(xiàn)有的設計方法、并付諸實際工程應用，將具有重要的理論意義和實際應用價值。 水工建筑物的施工在基本建設中占有重要地位，它關系到工程質(zhì)量及社會 22 安全?？傮w上看，我國在模型試驗加載及測試設備等方面與國際水平差距較大，在測試精度和自動化程度方面尤為明顯。就壩基巖體的滲流特性和滲透系數(shù)張量確定的理論和方法，美國 Neuman院士、法國的 Louis和德國 Ewert教授以及 Wittke教授等人理論和試驗方面的研究都取得了大的發(fā)展。在理論研究的基礎上，研制針對水工結(jié)構(gòu)特點的操作方便的計算分析和設計軟件非常必要。 2. 具體指標 (1) 主要指標 更多地承擔國家科技計劃、自然科學基金、國家科技攻關項目等國家級項目，其中爭取承擔國家自然科學基金重大或重點項目 23項；獲國家、省部級二等以上獎 34項； “十五 ”期間培養(yǎng)博士研究生 100名左右、碩士研究生 400名左右，積極引進高層次人才，爭取聘上 1名長江學者；科研經(jīng)費總量 5000萬元左右，科研成果轉(zhuǎn)化效益超過 2億元人民幣；出版高水平的教材和學術專著 10余部；發(fā)表高質(zhì)量論文 300篇以上，其中三大檢索論文數(shù)占十分之一左右。 主要建設內(nèi)容包括： 對大型地震模擬振動臺進行改造、全面維護和率定 ,保持和擴大我校在結(jié)構(gòu)抗震研究領域中的優(yōu)勢。理論水平達到國內(nèi)領先水平，部分國際一流，特別在高壩的破壞機理，分析理論與方法，高效優(yōu)化設計，抗震分析，水工混凝土裂縫機理及抗裂技術，巖體滲透系數(shù)張量的確定，以及超大型地下洞室 的工程應用等研究方面取得突破性進展。建立水工數(shù)值分析中心，購置高性能計算軟硬件設備，開發(fā)國內(nèi)一流、國際先進的分析軟件，使研究中心總體上達到國際先進水平。 四、建設總經(jīng)費 建設總經(jīng)費： 1000萬元。 3. 科學研究和學術交流 改革開放以來，先后承擔并完成了許多自然科學基金（包括國家重大項目 1項、重點項目 2項）、國家科技攻關以及長江三峽、二灘、小浪底等一大批國家重大水利水電工程的科研項目，累計科研經(jīng)費達 8000多萬元，取得了大量科研成果及顯著的社會和經(jīng)濟效益；先后獲得國家科技進步特等獎等省部級以上科技獎 67項，國家發(fā)明專利 1項；發(fā)表數(shù)千篇高質(zhì)量學術論文，出版專著 30余部。 二、項目背景 1. 項目意義 環(huán)境問題是當今人類社會面臨的最重大問題之一。人類活動 33 的加劇，導致生態(tài)系統(tǒng)脆弱，生態(tài)功能衰退，特別是土地開發(fā)、城市擴展、水利工程建設、污染物質(zhì)大量排放等嚴重地破壞了自然生態(tài)系統(tǒng)。在水生態(tài)修復方面，重污染水體的生態(tài)修復、河網(wǎng)面源污染控制及生態(tài)修復、河口生態(tài)修復及穩(wěn)性構(gòu)建等方面取得了一定的研究進展。本方向的主要研究內(nèi)容有： a.自然和人類活動脅迫作用下水環(huán)境系統(tǒng)演變規(guī)律及趨勢； 因素、形成機理及趨勢預測； 境容量及承載能力； 生機理及底泥釋放規(guī)律研究； ； 波浪作用下的污染物環(huán)境行為研究。 本方向的主要建設 研究內(nèi)容包括： 徑； ； 36 置庫及人工濕地技術 、經(jīng)濟和環(huán)境效益的綜合評價體系。計劃每兩年舉辦或協(xié)辦 1次國際學術會議， 1 次全國性學術會議；每年邀請講學 1 人次，出國講學和交流2~3 人次。 四、建設總費用 本項目所需經(jīng)費主要用于：梯隊建設、儀器設備購置、實驗室改造和建設、示范區(qū)的建設。本學科點現(xiàn)有教師 51 人，其中教授 12 人，副教授 12 人，具有博士學位 10 人。 4. 特色鮮明的科學研究 97 年以來主持與承擔了國家自然科學基金、國家科技攻關和直接服務于國 40 民經(jīng)濟建設的科研項目數(shù)幾百項，發(fā)表論文幾百篇，專著和教材 20 余部，獲部省級以上獎 20 項，參與國際學術交流 100 余人次。（ 2）水環(huán)境保護與生態(tài)系統(tǒng)建設，其主要研究內(nèi)容和特色為：從水的資源性和生態(tài)環(huán)境價值入手，研究水環(huán)境監(jiān)測、水質(zhì)評價、開發(fā)利用、保護與管理及災害防治對策，研究水資源與社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關系。 目前，青年教師中有 7 人在職攻讀博士學位。 1. 江河湖海水環(huán)境演變規(guī)律與調(diào)控對策 150 萬元 2. 河湖水污染控制理論與治理技術 200 萬元 3. 河湖水生態(tài)系統(tǒng)修復原理與應用技術 250 萬元 五、項目已有的優(yōu)勢和特點 1. 綜合的學科優(yōu)勢 河海大學環(huán)境科學和工程學科的發(fā)展可追朔到 70 年代， 1978 年，在張書農(nóng)先生的倡議下，水利部于 1978 年批準成立了環(huán)境水利研究所，借助學校在水利方面強大的優(yōu)勢，環(huán)境水利學科得到了巨大的發(fā)展，同時也帶動了環(huán)境科學及 39 工程學科的發(fā)展， 在 1989 年 ~2020 年， 連續(xù)兩次 取得國家環(huán)保局新認定的甲級環(huán)評證書，評價范圍涉及水、氣、聲、固體廢棄物、生態(tài)等多方 面。 ② 科研能力 形成承擔國家重大基礎研究“ 973”項目、國家高新技術研究“ 863”項目、國家自然科學基金重點或面上項 目和國家科技攻關項目等國家級層面科技計劃 38 的能力，在現(xiàn)有的基礎上，進一步擴大承接國家重點環(huán)保和生態(tài)修復工程科研項目的能力，整體上達到國際一流水平、部分國際領先水平。 (3) 建設條件 為將學科建成國內(nèi)高水平科學研究基地和培養(yǎng)高級專門人才教學基地，計劃在 “211 工程 ”“十五 ”期間，加強學科基礎設施建設，改善學科發(fā)展必備的軟、硬件環(huán)境。 ② 河湖水污染控制理論與治理技術 保護水環(huán)境已成為我國環(huán)境保護的中心工作。 34 三、項目建設目標 1. 整體目標 （ 1）通過本項目的建設，使河海大學環(huán) 境科學與工程學科在江河湖海水環(huán)境演變規(guī)律與調(diào)控對策、河湖水污染控制理論與治理技術、河湖水生態(tài)系統(tǒng)修復原理與應用技術等方向有較大的突破，為國民經(jīng)濟建設和可持續(xù)發(fā)展提供可靠的保障。 2. 國際水平 水生態(tài)和水環(huán)境問題一直是國際社會普遍關注的熱點問題之一，國際上非常重視水 生態(tài)、水環(huán)境問題，相繼開展了許多前沿課題的研究。近 50 年來世界環(huán)境發(fā)生了諸多變化，如溫室效應、氣候變暖、冰山融化、江河斷流、森林砍伐、草場過牧、地下水下降、沙 塵暴肆虐、水土流失、水體污染等現(xiàn)象，如果再繼續(xù)下去，最終將導致人類走向衰敗。 4. 實驗基地 項目以教育部水利水電工程安全工程研究中心、水工結(jié)構(gòu)實驗室和結(jié)構(gòu)抗震實驗室為主要實驗基地，還有工程力學實驗室、結(jié)構(gòu)工程實驗室、滲流實驗室和材料工程實驗室作為輔助實驗基地。 五、項目已有的優(yōu)勢和特點 1. 學科優(yōu)勢 河海大學水工結(jié)構(gòu)工程是我國同類專業(yè)中建立最早、培養(yǎng)學生最多的學科，具有碩士、博士學位授予權、博士后流動站和教育部長江學者獎勵計劃特聘教授崗位， “九五 ”期間曾進行 “211工程 ”重點建設， 2020年成立教育部水利水電工程安全工程研究中心， 2020年被評為教育部重點學科。 4. 學術隊伍建設和學術交流 學校已制定了吸引和培養(yǎng)人才的一系列規(guī)定和政策，努力使優(yōu)秀人才留得住、用得好、上得快，吸引國內(nèi)外知名專家學者；重點培養(yǎng) 35名國內(nèi)知名的專家；同時加大對現(xiàn)有師資隊伍的培養(yǎng)，提高高學歷人才的比例 ， 建成一支年齡結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)知識全面、高素質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展的學科隊伍，形成以具有博士學位的青年教授為主體的全國一流的學科梯隊，學科內(nèi)青年教師博士學位比例達 80%。 ④ 水工材料的劣化測評與修復新技術 研究按服務年限要求合理設計水利工程、準確