室主任：刘家宏

    城市水文与水务工程研究室现有研究人员7人，平均年龄32岁，是一个充满活力和创新能力的优秀团队。研究室85%以上的成员具有博士学位，现有教授级高工1人，高级工程师3人，工程师3人。研究室在读博士后1人，研究生17人，其中博士5人，硕士12人。

城市水文与水务工程研究室成员名单

序号	姓名	学位	职称	研究方向
1	刘家宏	工学博士	教授级高工	城市水文
2	杨志勇	工学博士	高级工程师	气候变化的水文响应
3	邵薇薇	工学博士	高级工程师	生态水文
4	丁相毅	工学博士	高级工程师	水文模型
5	陈向东	工学博士	工程师	城市防洪与水务工程
6	翁白莎	工学博士	工程师	干旱应对与城乡供水
7	于赢东	博士在读	工程师	水资源与能源互动关系

    主要研究内容包括：城市水文学理论，城市水循环机理，城市化（城市群）的水文效应及其应对，暴雨成因分析及形成机理研究，复杂下垫面的暴雨径流关系分析和模拟技术，城市洪涝防治关键技术，城市水务工程规划及可行性研究，城市河湖治理与水生态系统修复，城市分布式需水负载分析与供水网络规划，复杂供/排水网络的系统诊断与安全评估，城市水资源与能源消费的互动关系，建设项目/规划水资源论证等。

 研究室成员完成的代表性成果

（1）基于数字流域的城市防洪评价与规划技术

    分布式数字流域模型可进行流域尺度的水文过程模拟，模型利用高分辨率的DEM，基于物理机制模拟产流和汇流、产沙和输沙等动态过程。模型可为城市防洪评价与规划提供科学的数据基础，主要体现在：一是模型参数容易获取，其产流产沙模拟可以弥补某些观测资料贫乏地区的数据不足，为无资料区域的山洪和泥沙评价提供技术支撑；二是模型可输出坡面产流量、洪峰流量、坡面土壤侵蚀量、黄土沟坡重力侵蚀量等模拟结果，用于城市防洪工程的布设与参数设计。基于数字流域的城市防洪评价与规划技术已在多地成功应用，如吕梁新城防洪规则中，基于该技术确定了新城边山排水明渠、暗涵、截洪沟、淤地坝等工程的布设与参数，提高了规划的科学性与适用性。

（2）城市洪涝防治关键技术

    在对国内外城市洪涝防治的现状、问题和需求进行分析的基础上，提出了满足我国城市洪涝防治管理发展需求的预警指标体系构建与等级划分方法；针对城市型水灾的突出特征，研发了基于二维非恒定流水动力学方程的城市洪涝灾害仿真模型；在分析城市洪涝灾害特点的基础上，提出了基于GIS技术的洪涝灾情损失评估方法；通过需求分析，开展了城市防汛预警系统总体框架和功能设计研究；结合试点城市开展了城市洪涝防治关键技术应用示范，采用GIS和数据库等技术建立试点城市防汛预警平台。本项目成果能够为城市防汛预警、洪涝灾害风险分析等工作提供技术支撑，对于减轻城市洪涝灾害损失和人员伤亡、保障经济社会和谐发展具有重要的现实意义。

（3）水生态系统保护与修复关键技术

    以山西省为研究对象，研究提出了适合我国北方缺水地区的水生态系统保护与修复关键技术。在基础理论层面，提出了同等考虑“自然-社会”二元因子的水生态系统分区理论，系统揭示了植被覆盖与水循环相互作用机理，建立了水生态系统修复的价值评价理论与方法；在关键技术层面，集成创新形成了针对河流廊道、湿地、岩溶泉域、采煤区、水土流失区等不同类型区的五项水生态保护与修复关键技术，解决了我国北方严重缺水地区典型水生态系统的修复模式、调控阈值、维持途径等技术难题。本项成果获山西省科技进步一等奖。

（4）城市分布式需水负载分析模型

    基于城市高精度的建筑物分布、类型、层高、入住人口密度、人均收入等数据，应用“仿生学”原理，建立了城市“建筑物森林”的需水及耗水机理模型。模型的基本原理如下：城市建筑体内部的人类用水活动具有一定的规律性和周期性，和植物体内的分水循环具有相似性；将建筑体抽象活化为具有生命活动的“建筑树”，各种“建筑树”再聚集形成“建筑物森林”；通过对“建筑物森林”的需水和耗水模拟，可以得到城市需水和耗水的分布图，为城市供水和排污管网的设计和安全评估提供基础支撑。

（5）气候变化的水文响应

    研发了大流域水热耦合模型，在识别我国主要流域1961-2010年水资源演变规律的基础上，定量分离水资源演变中气候因子和非气候因子的贡献，预估气候变化下我国水资源量演变趋势；研发了基于水资源系统的区域干旱评估模型、流域洪水模拟模型，评估气候变化对干旱、洪水等极端气候水文事件的影响，预估了未来演变趋势；研发了气候变化下需水预测模型，结合未来水资源开发利用规划，评估气候变化对未来水资源供需的影响；研发了气候变化下水资源风险评估技术体系，评估气候变化下我国水资源供需风险、干旱风险和洪涝风险；为气候变化下第三次国家气候变化评估报告、适应气候变化国家报告、我国水资源综合应对提供科学基础。

主要获奖：

1、“中国太阳能光伏提水修复草场和农田技术”成果获2014年“全球人居环境绿色技术奖”

2、“山西省水生态系统保护与修复关键技术研究及示范”成果获2012年山西省科技进步一等奖

3、“海河流域二元水循环模式与水资源演变机理”成果获2011年大禹一等奖

4、“黄河数字流域模型的建立和应用”成果获2008年第五届中国科协期刊优秀论文奖

5、“流域水量调控模型及在黄河水量调度中的应用”成果获2006年教育部科技进步一等奖

6、“海河流域水循环及其伴生过程的综合模拟与预测”成果获2012年大禹一等奖

7、“土壤大孔隙流机理及产汇流模型研究”成果获2013年大禹科技进步二等奖

8、“苦咸水高含沙水利用与能源基地水资源配置技术与示范”成果获2014年大禹科技进步二等奖

近期在研和完成的科研项目

序号	项目名称	经费来源	项目状态 （在研/验收/获奖）
1	海河流域二元水循环模式与水资源演变机理	国家973项目	获2011年大禹一等奖
2	城市高强度耗水的机理与模型研究	自然科学面上基金	在研
3	山西省水生态系统保护与修复关键技术研究及示范	山西省“兴水战略”项目	获2012年山西省科技进步一等奖
4	引汉济渭工程配置关键技术暨配水工程调蓄基础研究	陕西省引汉济渭工程专题研究	在研
5	中国太阳能光伏提水修复草场技术集成与示范	瑞典国际发展署（SIDA）项目	获2014全球人居环境绿色技术奖
6	吕梁市新城两山防洪工程规划及可行性研究	吕梁市“十二五”重大项目前期	已通过验收和批复
7	汾渭平原旱涝事件集合应对研究	工程院重大咨询项目	在研
8	基于山西大水网的水价调节机制研究	山西省水利重点科研项目	在研
9	山西省水资源管理系统建设实施方案	国家水资源监控能力建设项目（山西）	已通过验收
10	田湾核电站扩建工程暴雨复核分析计算合同	江苏核电集团项目	已通过验收
11	基于山西大水网的水资源承载能力分析研究	山西省水利重点科研项目	在研
12	山西省汾河防洪调度体系研究	山西省水利重点科研项目	已通过验收
13	凤凰县水生态文明城市建设试点实施方案	水利部水生态文明建设专项	在研
14	国际水电开发现状与潜力研究	中电投五凌公司国际水电开发战略研究	在研
15	基于指纹的流域水循环演变的检测与归因研究	国家自然科学基金青年科学基金项目	在研
16	多尺度山地水文过程与水资源效应	国家重点基础研究发展计划（973）课题	在研
17	地理世情监测的战略研究	中国工程院重点咨询研究项目	在研
18	莆田市水资源规划	莆田市项目	在研
19	三峡工程综合效益拓展研究实施规划（2014～2017年）工作方案	国务院三峡建设委员会项目	在研
20	三峡工程建设第三方独立评估水文与调度课题	中国工程院咨询研究项目	在研
21	气候变化对旱涝灾害影响及风险评估	国家973计划课题	在研
22	气候变化对水资源影响与风险评估技术	国家科技支撑计划课题	在研
23	阿克苏河流域干旱实时监测与预警预报技术	国家科技支撑计划专题	在研
24	南水北调受水区城市水源配置方案评估	水体污染控制与治理科技重大专项专题	在研
25	东北灌区生态水文模拟与节水增粮效益评估	水利部公益性行业专项课题	在研
26	洞庭湖地区干旱事件集合应对战略研究	工程院重大咨询项目专题	在研
27	水利应对气候变化影响的适应性对策措施研究	水利前期课题	在研
28	卧虎山水库防洪与供水优化调度系统研发	济南市水利重点科研项目	在研
29	西藏自治区那曲、霞曲、达曲流域综合规划	西藏水利重点规划项目	在研
30	内蒙古自治区水资源保护规划	内蒙古水利重点规划项目	在研
31	基于水资源系统的广义干旱风险评价与风险区划研究	国家自然科学面上基金	在研
32	基于长序列优化模拟的流域干旱应急水源调配研究	国家自然科学青年基金	在研
33	尺度协调的气候水文耦合模拟方法及其应用研究	国家自然科学基金项目	已结题
34	中国干旱半干旱地区植被与水循环相互作用机理	自然科学青年基金	在研
35	城市突发强暴雨洪水形成机理及预报技术研究	水利部公益性行业专项	已结题
36	黄河流域（片）生态基流及敏感生态需水、水生态系统保护与修复规划	黄委水资源保护局咨询项目	已结题
37	上虞工业园区危险固废贮存处置项目地下水环境影响评价	浙江省重点咨询项目	已结题
38	基于RegCM3的降水模拟及其在缺资料流域的应用研究	中国水利水电科学研究院科研专项项目	已结题
39	东北寒区流域水碳循环耦合模拟研究	自然科学青年基金	在研
40	人类活动对沁河水环境影响的机理研究	水利部行业公益	在研

研究室成员简历：

    刘家宏，2005年毕业于清华大学水利工程专业，获工学博士学位，中国水科院“科技英才”获得者，现为中国水利水电科学研究院教授级高级工程师，硕士生导师，“城市水文与水务工程”研究室主任，主要从事城市水文学、水生态系统保护与修复、数字流域、水资源规划、水资源论证等方面的研究与技术咨询工作。曾主持完成国家973课题、国家科技支撑课题、全球环境基金（GEF）项目、自然科学基金面上项目、瑞典国际发展署SIDA项目、亚洲开发银行项目等国际国内重大项目30余项。获“全球人居环境奖”1项，国家科技进步一等奖1项，省部级一等奖4项，二等奖2项，中国科协期刊优秀论文奖2项。已发表论文87篇，其中SCI/EI收录46篇，ISTP收录8篇；合作出版专著6部；参编行业技术规程1项；申请发明专利3项。2012年入选中组部、团中央博士服务团，挂职湖南省湘西土家族苗族自治州州长助理，2014年，被水力发电工程学会遴选推荐为中国青年科技工作者协会会员，同时当选第五届中国青年科技工作大会代表。

    杨志勇，2008年毕业于清华大学水利工程专业，获工学博士学位，现为中国水利水电科学研究院高级工程师，主要从事流域水循环模拟、气候变化对水资源影响评估与预估、城市暴雨洪水模拟与应对、城市水源配置与供水安全保障等方面的研究与技术咨询工作。主持完成了国家973课题、国家科技支撑课题、国家水体污染控制与治理科技重大专项、自然科学基金项目、科技部创新方法工作专项、水利部公益性行业专项、科技部国际合作项目等重大项目20余项；获省部级一等奖1项，二等奖2项；已发表论文50多篇，其中SCI/EI收录26篇，合作出版专著4部。

    邵薇薇，2009年毕业于清华大学水利工程专业，获工学博士学位，现为中国水利水电科学研究院水资源高级工程师，主要从事生态水文学和水资源管理等方面的研究与技术咨询工作。作为技术骨干或负责人，先后参与国家973课题、国家“十一五”科技支撑计划重大项目课题、国家自然科学基金重大国际合作研究项目和重点基金项目、水利部公益项目、水利部重大课题等国际国内重大科研项目10余项。获省部级一等奖2项，水科院科技进步特等奖1项。已发表学术论文20篇，其中SCI/EI检索10篇；参编专著5部；申请发明专利1项。

    丁相毅，2010年毕业于中国水利水电科学研究院水文水资源专业，获工学博士学位，2012年于中国水利水电科学研究院土木工程博士后科研流动站出站。现为中国水利水电科学研究院高级工程师，主要从事水资源评价、水资源规划、水资源论证、水循环模拟、分布式水文模型、气候变化和人类活动对水文水资源影响等方面的研究工作。作为项目负责人主持完成国家自然科学基金青年科学基金项目1项、中国博士后科学基金面上项目各1项，作为专题负责人主持完成国家973项目专题1项，作为主要技术骨干参与完成了国家科技支撑课题、国家水专项、全球环境基金（GEF）项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目、水利部公益项目等20余项国内外重大研究项目的研究工作。迄今发表学术论文30余篇，其中，SCI/EI收录14篇；合作出版专著5部；参编行业技术性指导文件1项、国家标准1项；申请专利3项，获软件著作权1项。曾获大禹水利科学技术奖一等奖、中国水利水电科学研究院科学技术奖应用特等奖、中国自然资源学会青年科技奖、中国水论坛十佳优秀青年论文奖、中国水利学会青年科技优秀论文奖、全国水利系统社会主义核心价值体系知识竞赛三等奖等。

    陈向东，2012年毕业于中国科学院地理科学与资源研究所，获理学博士学位, 现为中国水利水电科学研究院水资源研究所工程师。主要从事城市防洪、水资源规划、陆面水文模型、生态水文、基于物理机制的水文过程模拟等方面的研究工作。曾参与国家自然科学基金项目 (No.40671035)“具有动力学自忆性和人类活动影响反馈机制的分布式水循环模拟研究”，负责基于物理机制的水文过程模拟，中国科学院知识创新工程重要方向项目“跨流域调水对陆地水循环影响与水安全研究”，负责二维地下水运动的数值模型开发，国家重点基础研究发展计划（973 计划）项目“气候变化对我国东部季风区陆地水循环与水资源安全的影响及适应对策”，负责陆面水文模型与生物地球化学模型的耦合研究。以项目负责人主持“基于山西省大水网的水资源承载力研究”、“人类活动对沁河水环境影响的机理研究”等生产实践项目2项，作为技术负责人参加“新疆重大产业项目水资源配置规划”、“鄱阳湖水利枢纽环境影响评价”、“吕梁市新城两山防洪工程规划及可行性研究”等项目3项，主持国家自然科学基金青年基金“东北寒区流域水碳循环耦合模拟研究”1项。已发表论文12篇，其中SCI/EI收录8篇。

    翁白莎，2013年毕业于天津大学水利水电工程专业，获工学博士学位，现为中国水利水电科学研究院工程师，主要从事流域水循环模拟与水资源配置、城市暴雨洪水模拟、干旱应对与城镇供水安全保障等方面的研究与技术咨询工作。作为科研骨干参与完成了国家973课题、国家科技支撑课题、自然科学基金项目、水利部公益性行业专项等重大项目10余项。已发表论文20多篇，其中SCI/EI收录11篇，参与撰写著作/译著4部。

    于赢东，2011年毕业于中国水利水电科学研究院水文学及水资源专业，获工学硕士学位，现为中国水利水电科学研究院工程师，主要从事气候变化对水资源影响、水资源演变归因识别、气候-水文耦合模拟、水资源与能源互动关系等领域科研工作。作为科研骨干先后参与完成了国家973课题、国家科技支撑课题、中国工程院重大咨询项目、水利部公益性行业专项等重大项目10余项，发表学术论文20余篇，其中SCI/EI收录8篇，参与编写专著/译著4部。

附图

吕梁市新城两山防洪工程规划布局图

 汾河“清水复流”及湿地修复工程布局图

城市分布式水文模型结构和通量图（局部示意图）