【正文】 （ 3）環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃與綜合評價，其主要研究特點為：既要研究和了解社會經(jīng)濟發(fā)展對環(huán)境產(chǎn)生的影響（包括物理的、化學(xué)的、生物的以及社會諸方面），又要合理規(guī)劃社會經(jīng)濟的發(fā)展和控制環(huán)境污染的措施，以達到相互協(xié)調(diào)的目的。 此外，還培養(yǎng)了一定數(shù)量的外國留學(xué)生。本學(xué)科以中青年同志為主體，學(xué)術(shù)思想活躍，有一股闖勁，取得了一系列重大和重要的學(xué)術(shù)成果及解決了許多生產(chǎn)實際問題。現(xiàn)已形成一支理論基礎(chǔ)深厚、實踐經(jīng)驗豐富的學(xué)術(shù)帶頭人和學(xué)術(shù)骨干隊伍。學(xué)校的環(huán)境工程學(xué)科于 1986 年開始招收本科生， 1993 年獲得環(huán)境工程碩士學(xué)位授予權(quán)，1998 年獲得環(huán)境工程博士學(xué)位授予權(quán)， 2020 年獲得環(huán)境科學(xué)碩士學(xué)位授予權(quán)，2020 年獲得環(huán)境科學(xué)與工程博士后流動站， 2020 年環(huán)境工程學(xué)科被批準(zhǔn)為江蘇省重點建設(shè)學(xué)科。造就出在國內(nèi)外有一定影響的學(xué)術(shù)帶頭人 3~4 名，培養(yǎng)博士后、博士碩士研究生 300 多名，成為培養(yǎng)環(huán)境工程一流水平的高層次專門人才的基地。 (6) 預(yù)期效益 在生態(tài)與環(huán)境領(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)用于實踐，研究成果積極為國家環(huán)境保護和生態(tài)建設(shè)服務(wù)，為我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)，力爭取得明顯的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。 進一步加強同兄弟院校和研究院所的校際交流；主辦和參加國際會議、邀請外國專家講學(xué)和出國講學(xué)等多種方式展開學(xué)術(shù)交流。在已有的基礎(chǔ)上，擬進一步在以下幾個方面進行重點建設(shè)： ① 水生態(tài)環(huán)境實驗室 、溫控系統(tǒng)的可調(diào)光照生物生態(tài)實驗房 ② 污染物化學(xué)特征及毒理分析系統(tǒng) ③ 生物生理實驗系統(tǒng) 鏡 37 ④ 水污染物遷移轉(zhuǎn)化測試系統(tǒng) 測試系統(tǒng) (4) 學(xué)術(shù)隊伍建設(shè)和學(xué)術(shù)交流 結(jié)合學(xué)校制定的吸引和培養(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。因此，研究水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)原理與技術(shù)對生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)，改善人類生存環(huán)境，保障社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展都具有重大意義。開展控制河湖水體污染，保護水資源，防治湖泊水體富營養(yǎng)化的研究對保持我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 35 本方向的特點在于研究和了解人類活動脅迫作用與區(qū)域水環(huán)境變化的互動規(guī)律（包括物理的、化學(xué)的、生物的以及社會諸方面的）；運用系統(tǒng)分析手段及環(huán)境治理技術(shù)，在滿足生態(tài)環(huán)境要求和財政經(jīng)濟能力的前提下，合理規(guī)劃社會經(jīng)濟的發(fā)展和控制環(huán)境污染的措施，以達到相互協(xié)調(diào)的目的；運用衛(wèi)星遙感技術(shù)研究河口及近海水環(huán)境質(zhì)量變化規(guī)律及趨勢。同時，在各主要研究方向上跟蹤國際最新發(fā)展動態(tài)，使學(xué)科水平總體上達到國際先進水平。在水污染控制方面，微污染控制水處理、污水生物脫氮除磷、污水生態(tài)處理及推廣應(yīng)用、有效微生物在污水處理及農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用等方面取得了較大的研究成果，并在工程中取得了良好的社會效果。例如美國、荷蘭等國家高度重視生態(tài)環(huán)境演變規(guī)律、水污染控制理論及治理技術(shù)、河流湖泊生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的研究工作，其理論與技術(shù)居世界一流水平。河流河網(wǎng)區(qū)普遍劣于 III 類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，湖泊富營養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，海域赤潮時有發(fā)生。因此，人類必需從原來的以經(jīng)濟為導(dǎo)向轉(zhuǎn)變成以生態(tài)為導(dǎo)向，按照生態(tài)學(xué)的諸多原理，重新調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，重新審視經(jīng)濟觀點，重新研究對策。承擔(dān)本項目的主干學(xué)科為環(huán)境工程江蘇省重點學(xué)科，支撐學(xué)科為環(huán)境科學(xué)、水力學(xué)及河流動力學(xué)、港口海岸及近海工程、水文學(xué)及水資源。基地內(nèi)現(xiàn)有美國產(chǎn)振動臺、德國產(chǎn)SUMMIT遙測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及 600kN電液伺服萬能試驗機、 1000kN、 500kN、250kN擬動力液壓伺服加載系統(tǒng)、 5000kN長柱壓力試驗機等大型設(shè)備，有計算機工作站 6臺和若干個大型結(jié)構(gòu)分析程序 Ansys、 Marc及 Abaqus 等數(shù)值分析軟件。重視教材建設(shè)，出版各類教材數(shù)十種， 并獲得全國高等學(xué)校優(yōu)秀教材特等獎等多項教材獎和教學(xué)成果獎。目前，已形成以院士和具有博士學(xué)位年輕教授為主體的全國一流的學(xué)科梯隊，形成了水工結(jié)構(gòu)安全工程、 水工建筑物的靜動力仿真模型試驗、水工結(jié)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計理論和分析方法等具有顯著特色的多個研究方向，形成了技術(shù)力量雄厚、多學(xué)科相互支持、共同發(fā)展的良好局面。 通過建設(shè)將取得以下標(biāo)志性成果： (1) 大型水工建筑物安全監(jiān)測與信息分析系統(tǒng)； (2) 高拱壩現(xiàn)代分析理論與方法； (3) 超大型地下洞室群施工過程圍巖穩(wěn)定與支護參數(shù)反饋設(shè)計系統(tǒng)； (4) 水工結(jié)構(gòu)工程混凝土裂縫機理和抗裂技術(shù)。此外，加強國際國內(nèi)學(xué)術(shù)交流，不斷提高學(xué)術(shù)梯隊成員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和知 29 名度。建成水工結(jié)構(gòu)綜合實驗研究中心，購置或研制新型原位實驗和監(jiān)測的儀器及其率定設(shè)備，高性能絕熱溫升儀，完善高壩靜動力試驗設(shè)備等，提高解決復(fù)雜水工結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)問題與整體試驗研究水平。解決已建的水工結(jié)構(gòu)工程普遍面臨著由于材料劣化而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)耐久性問題，研究已建結(jié)構(gòu)維修、加固改造、修復(fù)需要的新材料、新技術(shù)。 ③ 水工結(jié)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計理論及施工仿真的關(guān)鍵技術(shù) 建立水工結(jié)構(gòu)反饋設(shè)計及仿真計 算實驗室，在實驗室能夠進行模型實驗與計算分析互相驗證，通過模型與反饋設(shè)計系統(tǒng)的信息傳遞，動態(tài)顯示結(jié)構(gòu)的澆筑或開挖過程，通過反饋設(shè)計系統(tǒng)的快速分析，評價現(xiàn)行設(shè)計方案的合理性，或調(diào)整改進設(shè)計參數(shù)，重新計算顯示，直到達到合理的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)；針對水工結(jié)構(gòu)工程的施工特點和關(guān)鍵問題，開展施工仿真關(guān)鍵技術(shù)的研究，其中包括現(xiàn)場試驗技術(shù)的理論與應(yīng)用研究。多功能靜力加載子系統(tǒng)；多通道液壓源及穩(wěn)壓子系統(tǒng)；集成數(shù)據(jù)采集、傳送、分析、處理子系統(tǒng)；高精度量測儀表及傳感器等。針對高壩設(shè)計理論和分析方法，水工混凝土溫度控制及抗裂技術(shù)等關(guān)鍵問題，開展模型試驗研究。并通過對結(jié)構(gòu)材料耐久性和有效壽命的研究，建立病害修復(fù)前后的安全度評估體系。將在水工建筑物安全的智能檢測、監(jiān)測和控制、大型水工建筑物的靜動力模型試驗理論和技術(shù)、水工結(jié)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計理論和 施工仿真的關(guān)鍵技術(shù)以及材料的劣化測評和修復(fù)技術(shù)等研究方向整體上達到國際先進水平，其中水工結(jié)構(gòu)安全工程理論研究方面達到國際領(lǐng)先水平，使水工結(jié)構(gòu)工程學(xué)科成為國際上具有廣泛影響、國內(nèi)一流的培養(yǎng)專業(yè)高層次人才和解決工程關(guān)鍵技術(shù)問題的基地。在水電工程施工仿真研究和應(yīng)用方面，清華大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)等單位在水利工程計算機仿真技術(shù)與仿真環(huán)境以及連續(xù)和離散系統(tǒng)的仿真技術(shù)，循環(huán)網(wǎng)絡(luò)模擬技術(shù)，水電施工計算模擬，管理系統(tǒng)的仿真，面向資源的施工系統(tǒng)的可視化建模方法，工程項目管理的計算機方法方面有許多研究成果，但是整體上工程應(yīng)用水平不高，還缺乏實用的高水平施工仿真系統(tǒng)。就水工結(jié)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計理論及施工仿真技術(shù)而言，河海大學(xué)的理論研究達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，特別在高壩的破壞機理，高效優(yōu)化設(shè)計，抗震分析，滲流控 制等研究方面取得許多突破性進展。高新智能監(jiān)測技術(shù)、病變損傷探測和仿真研究、遠程健康診斷和仿真系統(tǒng)研究等是水工結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域前沿課題。在施工仿真技術(shù)方面，由于國外發(fā)達國家現(xiàn)階段大型水利工程很少，主要是在建筑、橋梁、交通等領(lǐng)域具有共性的研究工作，包括結(jié)構(gòu)和施工過程的優(yōu)化設(shè)計、施工過程（主要是離散系統(tǒng)）的計算機模擬技術(shù)、模擬網(wǎng)絡(luò)和變化環(huán)境的專家系統(tǒng)等。但目前無論在理論上或?qū)嶋H應(yīng)用遠未成熟，尤其在反分析方法上，仍存在解的適定性、量測信息的容錯性等問題。在結(jié)構(gòu)動力模型試驗方面，日本、美國及法國等近年來建造了超大規(guī)模的地震模擬振動臺，其中設(shè)備先進的制造商當(dāng)數(shù)美國 MTS公司。 2. 國際水平 在水工建筑物安全檢測、監(jiān)測和控制方面，意大利、法國、奧地利以及美國、日本等國家開展研究較早。壩基巖體的滲透特性和灌漿處理也是目前國 內(nèi)外壩工界了解相對很少的工程問題，在工程滲控設(shè)計和灌漿處理的工作中主要是憑借以往的工程經(jīng)驗，造成很大的浪費。研究水工材料的劣化行為和測評技術(shù)對按服務(wù)年限要求合理設(shè)計水利工程、準(zhǔn)確評估工程的使用壽命、保證工程安全性、對工程的修補、加固作出科學(xué)決策具有重要意義。但目前的設(shè)計理論和計算方法顯得滯后。 在混凝土壩的動力分析中，當(dāng)強震作用時，重力壩的壩頂和壩踵部位將出現(xiàn)較大拉應(yīng)力，而難以滿足設(shè)計規(guī)范中有關(guān)基本不出現(xiàn)拉應(yīng)力的要求；拱壩的地震拉應(yīng)力值更大，也將超過設(shè)計規(guī)范中基于經(jīng)驗性給出的允許應(yīng)力值的安全標(biāo)準(zhǔn)；大量動力分析結(jié)果表明，混凝土的抗 震強度驗算中，拉應(yīng)力值常起控制 21 作用。其主要原因是對水工建筑物及其地基材料特性認(rèn)識還不足。在承受各種荷載作用或受到地震、洪水、暴雨等自然災(zāi)害侵襲以及遭受人為破壞時，水工結(jié)構(gòu)工程安全是關(guān)系到國計民生的大事，安全監(jiān)測、預(yù)警、防災(zāi)減災(zāi)等方面的研究已引起了各國的高度關(guān)注。項目將針對水工結(jié)構(gòu)安全工程，特高壩建設(shè)，高邊坡的綜合治理，超大型地下洞室和超長深埋高壓輸水隧洞的修建，水工結(jié)構(gòu)工程的新材料、新技術(shù)、新工藝的開發(fā)與應(yīng)用等領(lǐng)域面臨的一系列科學(xué)技術(shù)難題進行重點建設(shè)，由此，形成國內(nèi)具有顯著特色和先進水平的學(xué)科隊伍，建立涵蓋整個學(xué)科領(lǐng)域的高層次人才培養(yǎng)和高水平科學(xué)研究基地，以適應(yīng)國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的迫切需要。本子項目具有代表性儀器設(shè)備名稱如下：大型堆石體流變?nèi)S剪切試驗機、大型堆石體真三軸儀、巖土體微細(xì)結(jié)構(gòu)測試系統(tǒng)、全自動巖石 流變?nèi)S儀及剪切流變儀試驗系統(tǒng)、全自動多功能CPTU 車載測試系統(tǒng)一套、衛(wèi)星定位地面接收監(jiān)測系統(tǒng)。 2020 年與法國里爾科技大學(xué)（ USTL）合作組建了中法國際環(huán)境巖土力學(xué)研究中心（ CFGeomech）。 4. 特色鮮明的科學(xué)研究 本學(xué)科以研究水利水電工程中巖土 工程問題為特色。梯隊平均年齡為 39 歲，并且多數(shù)是來自國內(nèi)外著名大學(xué)的年輕博士，能夠博采和融合各家所長，具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳耙褤碛薪Y(jié)構(gòu)合理的學(xué)科梯隊、堅實的研究基礎(chǔ)和一流的研究設(shè)施。其中 100 萬元用于人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)交流、交叉學(xué)科建設(shè)等， 900 萬元用于添置設(shè)備： 1. 堆石體、軟土與特殊土的工程性質(zhì) 250 萬元 2. 巖石力學(xué)特性及長期穩(wěn)定性研究 255 萬元 3. 巖土工程現(xiàn)場測試與應(yīng)用新技術(shù)研究 167 萬元 4. 環(huán)境巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害防治 228 萬元 五、項目已有的優(yōu)勢和特點 1. 綜合的學(xué)科優(yōu)勢 河海大學(xué)巖土工程學(xué)科是國務(wù)院首批博士點授予點之一， 1988 年被評為國家重點建設(shè)學(xué)科點， 1994 年被巖土工程實驗室評為水利部重點實驗室， 1996 年列為國家“ 211 工程”重點建設(shè)學(xué)科， 1999 年被教育部確定為“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授設(shè)崗學(xué)科， 2020 年被批準(zhǔn)成立江蘇省交通基礎(chǔ)工程研究中心。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)濟效益。 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。 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(jì)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。 (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(xì)結(jié)構(gòu)測試系統(tǒng)。 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。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。 ③ 加強本學(xué)科在軟土和膨脹土微 細(xì)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。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。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。 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。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。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)。因此，迫切需要加強巖石流變力學(xué)理論的研究。 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。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。進入新的世紀(jì)，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。 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