学科发展规划.docx

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学科发展规划

二、学科发展规划

目录

1学科发展现状及主要问题1

1.1学科发展现状1

1.2学科发展面临的需求与挑战2

1.3国内外发展态势3

1.4存在的主要问题3

2学科发展的指导思想、原则和总体思路4

2.1指导思想4

2.2基本原则4

2.2.1自主创新、重点突破4

2.2.2支撑发展、引领未来5

2.2.3选拔人才、凝聚队伍5

2.2.4全面规划、分期实施5

2.3总体思路6

3发展目标8

3.1总体目标8

3.1.1学科水平和技术支撑能力8

3.1.2学科队伍建设9

3.1.3科技平台建设9

3.1.4国际竞争能力9

3.2分阶段目标9

4学科方向及重点领域10

4.1水文学与水资源11

4.1.1流域水文水循环模拟与调控11

4.1.2生态水文学12

4.1.3水资源优化配置与高效利用12

4.1.4水资源保护13

4.1.5水资源管理13

4.1.6数字流域与水资源信息系统建设13

4.1.7水教育13

4.2水域环境与生态14

4.2.1水环境污染控制与污染水体修复14

4.2.2水域生态保护与修复15

4.2.3水利水电工程的生态影响与补偿15

4.2.4饮用水安全保障技术与管理支持15

4.2.5水环境标准化体系建设16

4.3防洪抗旱与减灾16

4.3.1洪水、干旱管理理论与方法16

4.3.2洪水运动规律与调控措施研究17

4.3.3洪水（干旱）管理辅助技术研究18

4.3.4防洪工程技术研究19

4.3.5水利史研究20

4.4水力学与河流动力学21

4.4.1水利水电工程水力学21

4.4.2火电、核电工程及管道工程水力学21

4.4.3水力控制（含冰水力学）22

4.4.4河流、河口海岸水动力学及环境水力学22

4.4.5河流生态水力学及城市河流景观22

4.5水沙科学与江湖治理23

4.5.1江河治理与工程泥沙23

4.5.2水库湖泊泥沙研究24

4.5.3河口海岸泥沙研究24

4.5.4泥沙灾害与防治25

4.6农田水利26

4.6.1农业高效用水应用基础理论研究26

4.6.2精量高效节水灌溉技术与设备研发27

4.6.3农田排水与区域农业水土资源保护及环境效应28

4.6.4农村饮水安全技术与设备研发29

4.6.5农业高效用水宏观战略及对策研究30

4.7牧区水利31

4.7.1牧区水草资源优化配置与可持续利用31

4.7.2草地高效用水理论与技术32

4.7.3牧场安全供水技术33

4.7.4草地水土保持与生态保护33

4.7.5牧区水利宏观发展战略35

4.7.6牧区水利技术体系及标准35

4.8水土保持35

4.8.1水土保持基础性、关键性科学问题研究36

4.8.2水土保持治理关键技术36

4.8.3水土保持监测和预报技术37

4.8.4复杂条件下生态修复技术及设备研发37

4.9岩土工程37

4.9.1岩土工程基本理论研究37

4.9.2高土石坝关键技术研究38

4.9.3高边坡关键技术研究38

4.9.4深埋长隧洞和大型地下结构关键技术研究39

4.9.5环境岩土工程技术研究39

4.10水工结构与材料40

4.10.1坝工应用基础理论研究及新技术开发40

4.10.2水工建筑物安全监控理论、方法及安全管理、分析、预警系统研发40

4.10.3岩体裂隙渗流理论及大型地下结构分析技术41

4.10.4信息化、数字化、可视化水工结构技术研究与开发41

4.10.5水工混凝土高性能化和耐久性设计41

4.10.6水工建筑物防渗止水材料与技术42

4.10.7生态水工结构与材料应用技术42

4.11工程抗震42

4.11.1混凝土高坝的抗震关键技术及其安全评价43

4.11.2全级配大体积混凝土材料动力性能43

4.11.3水工程结构抗震、减震隔震关键理论与技术43

4.11.4大坝强震监测及其地震动输入机制研究44

4.11.5重大工程场址地震危险性评价与水库诱发地震研究44

4.11.6混凝土大坝健康动力诊断研究45

4.11.7动力模型实验技术及原型试验技术研究45

4.12机电与自动化45

4.12.1自动测控系统与技术46

4.12.2水情测报与水库调度技术46

4.12.3水电站机电装备与成套技术46

4.12.4水轮机辅机控制技术46

4.12.5水轮机监测与故障分析诊断技术47

4.12.6水轮机试验研究与测试技术47

4.13可再生新能源47

4.13.1风能47

4.13.2生物质能48

4.13.3核能48

4.13.4潮汐能与波浪能49

4.14水工程安全与管理49

4.14.1水工程安全关键技术研究49

4.14.2服役期水工建筑物的安全评价与管理50

4.14.3大坝安全及病险坝评估和治理技术50

4.14.4大坝正常工作年限及极限寿命51

4.14.5水工建筑物老化病害检测、评估及修补加固技术51

4.14.6水库诱发滑坡、崩岸等地质灾害防治的关键技术52

4.15信息化技术应用52

4.15.1水旱灾害的遥感监测、评估、预警与应急响应技术研究52

4.15.2水资源与生态环境的遥感监测与评价技术方法研究52

4.15.3水信息系统开发及关键技术研究53

4.15.4多源水利信息快速获取、处理与共享技术研究54

5学科建设的支撑条件和保障措施55

5.1人才队伍55

5.2平台条件56

5.3保障措施57

“十一五”及2020年

学科发展规划编制大纲

（2006年12月）

学科发展现状及主要问题

学科发展现状

中国水利水电科学研究院（以下简称“中国水科院”）历经近50年的发展，已成为国家级水利水电科技研发中心。

在我国经济社会建设和发展的不同历史时期,为水利水电建设提供了重要科技支撑。

依据国家需求和科学技术的发展，我院不断加强和调整学科建设，现已形成主要专业门类齐全、具有水利水电研究特色和优势的学科体系。

形成了水资源、水环境、防洪抗旱减灾、节水农业、牧区水利、水力学、泥沙、抗震、岩土、结构与材料、机电、自动化、遥感信息技术应用等多专业的学科门类。

在高坝筑坝关键技术、岩土工程、工程抗震、安全监测等领域积累了丰富成果。

在水资源评价、水资源优化配置、水环境保护、洪水预报与风险评价、河道泥沙与河道整治、节水灌溉、水土保持等领域的研究都取得了重要进展。

如筑坝技术、泥沙研究以及水文水资源理论和应用等方面，已处于国际领先或进入先进水平行列。

初步形成了以8位院士和一批年富力强学科带头人的优秀学术队伍，成为国务院学位办授权的“水利工程”一级学科单位。

表1中国水科院学科体系现状

学科方向

所属学科

（二级学科交叉）

学科地位

水资源

水文学、水利工程基础学科

优势学科

防洪与减灾

水利工程基础学科、防洪工程

优势学科

水环境

水利工程基础学科、环境科学技术基础学科、环境学

环境工程学

新兴交叉学科

水力学及电站冷却水工程

水利工程基础学科、流体力学

传统优势学科

河流泥沙与江湖治理

水利工程基础学科、河流泥沙工程学、海洋工程

优势学科

农田水利

环境水利、农业工程

优势学科

牧区水利

环境水利、农业工程

新兴交叉学科

岩土工程

土木建筑结构、地质学

传统优势学科

水工结构与材料

水工结构、水工材料、材料检测与分析技术、材料实验

传统优势学科

工程抗震

土木建筑结构、地质学

传统优势学科

水力机电

动力机械工程、电气工程、流体力学、水力机械

传统优势学科

电站与泵站自动化

动力机械工程、电气工程

传统优势学科

遥感技术开发与应用

摄影测量与遥感技术、地图制图技术

新兴交叉学科

科发展面临的需求与挑战

21世纪，中国的经济社会发展将面临人口、资源、环境和经济发展的巨大压力，经济社会发展的资源环境约束日益加重。

为实现经济社会的可持续发展战略目标，给水利水电科技工作提出了更高要求。

面对实现我国经济社会可持续发展中亟待解决的一系列重大问题和难题，从经济、资源、环境协调发展的国家需求和以水资源的可持续利用，支撑国家经济社会的可持续发展的行业需求出发，水利科技面临更为复杂、更为艰巨的新问题，需要从理念、理论、方法、技术、政策等方面强有力的科技支撑。

同时，对学科建设提提出了新的挑战。

国内外发展态势

当前世界各国水利水电建设已丛建设高峰，全面转向工程运行管理，特别是安全运行和面向生态的调度和结构改造是重点，全方重视生态环境问题，制定环境发展战略，从宏观政策到微观技术，都体现了环境友好、协调发展发展的思路。

全面落实科学发展观，对支撑可持续发展的能源、资源和环境保护三大问题，以及农村和城镇化、公共安全等关键问题给予高度重视，列入中长期发展规划，从全面可持续发展的理念出发，必然向工程技术、自然学科和社会学科的多学科交叉、综合发展。

存在的主要问题

从我院建成世界一流水利水电科学研究院战略目标的高度，审视学科建设存在的问题主要有应用基础研究比较薄弱、高水平的研究团队尚未形成、亟待发展的新兴交叉学科领域缺乏核心学术带头人、科技基础设施与条件平台建设亟待加强、促进学科建设的管理机制与激励政策有待完善，进一步创造良好的环境和条件。

学科发展的指导思想、原则和总体思路

学科发展以国家中长期科学和技术发展规划为指导，以水利行业科技发展规划为重点，支撑中国水科院在2020年建成世界一流水利水电科科学研究院的战略目标，全面部署，统筹规划。

指导思想

“十一五”至2020年，是我国经济社会发展的重要战略机遇期，也是科学技术发展的重要战略机遇期。

要全面贯彻落实科学发展观，坚持“自主创新、重点跨越、支撑发展，引领未来”发展我国科技工作的指导方针，坚持水利部党组提出的以水资源的可持续利用支撑经济社会可持续发展的治水思路，围绕中国水科院“瞄准一个目标、抓住二个重点、提高三种能力、建成四大基地、搞好五个建设、达到六个一流”的战略目标，密切关注国内外水利水电学科的发展态势，结合我院学科发展基础和条件，创建学科发展新格局，培养一批具有世界水平的科学家和研究团队、全面提升我院科技创新和参与国际竞争的能力。

基本原则

自主创新、重点突破

针对国家可持续发展战略对水利水电的科技需求,系统总结国内外水利水电学科发展态势，根据我院学科发展现状，立足自主创新，巩固优势学科、加强交叉学科、发展新兴学科。

坚持有所为、有所不为的原则，选择具有一定优势和基础的重点学科集中力量，重点突破，形成一批核心技术，拥有一批自主知识产权，实现跨越发展。

支撑发展、引领未来

紧密围绕水利水电规划和建设中的重大关键和共性技术问题，支撑水利水电事业的发展。

着眼于未来水利水电的科技需求，超前部署战略性、全局性、前瞻性、基础性的重大科学技术问题研究，培育新兴学科方向，支撑和引领未来水利水电科技的发展。

选拔人才、凝聚队伍

科技人才是提高自主创能力的关键。

要通过机制建设，创造良好的环境和条件，培养凝聚各类人才、特别是学科带头人，开创人才辈出、人尽其才、才尽其用的良好局面，建设规模和结构合理的高素质人才队伍，为学科发展提供人才支撑和智力保证。

全面规划、分期实施

坚持近期目标和长远目标相结合的原则，统筹制定我院“十一五”和2020学科发展规划。

围绕建设世界一流水利水电科学研究院的战略目标，分期落实、分步实施、统筹发展。

总体思路

我院“十一五”及2020年学科建设中长期规划发展思路是：

坚持以国家重大战略需求为导向，以人水和谐治水思路为指导，以学科队伍建设为核心，以平台、基地建设为载体，以机制创新为保障，分类指导、分层次建设，重点突破、系统推进，争取在培养与引进高层次人才、建设重点学科与研发基地、水利科技创新三方面取得跨越式发展，努力创建国内一流、在国际上有较大影响的高水平学科。

1、构建我院特色的科技创新体系

围绕国家和行业目标，建设以国家实验室、国家重点实验室和部重点实验室为主要架构的知识创新体系；发展包括国家、部工程研究中心、为主要架构的技术创新体系，加强产学研结合，促进高新技术产业化和可持续发展；要整合创新资源，完善社会服务组织运行机制和服务体系，实现科技资源共享，提高效率，为国家水利水电建设提供科技和人才支持。

2、加强学科调整和发展建设力度

按照“突出重点学科，巩固优势学科、发展新兴学科、加强交叉学科”的学科建设思路，把推进学科交叉、加强新兴学科作为学科建设的着力点，大力培育新的学科生长点，扶植一批新兴的交叉学科、边缘学科快速成长，走出一条调整和优化学科结构的创新之路。

3、发挥优势、凝练特色、重点突破、系统推进

（1）确保重点，分步实施。

以突出特色学科为重点优化学科群，重点建设，分类分层次推进。

优先发展特色学科和重点实验室，重点发展学位点学科建设，形成具有较强竞争力的学科体系。

（2）注重交叉，优化结构。

以交叉学科和新兴学科为学科发展的新方向，促进学科交叉与融合，关注新兴学科发展趋势，通过学科交叉、形成新的研究领域，优化学科结构，增强学科群和学科点的活力。

（3）凝炼方向，打造品牌。

以现有各学科研究方向为基础，进一步凝炼学科群的研究方向，充分体现自身的特色，形成学科优势。

以竞争力强的学科为基础，打造品牌学科，进而建设成一批国内外有影响的名牌学科。

（4）凝聚队伍，整合力量。

以学科建设规划为主线，凝聚学科队伍，通过“稳定、引进、培养、借智、交流”等方式，培养高水平的学科带头人和研究团队，形成方向稳定、结构合理、整体实力雄厚、能支撑学科群和学科点长远发展的人才队伍。

（5）立足前沿、全面创新。

通过规划和建设，增强学科知识创新和科技创新能力，形成一批能提升学科水平、拥有自主知识产权的关键技术；同时推进管理机制改革与创新，形成与科技创新和高层次人才培养相适应的学科建设运行机制。

建立学科建设的考核和评估体系，对学科建设实行动态管理。

发展目标

我院学科规划的发展目标按照统筹安排、分步实施、系统推进的原则,分为总体目标和阶段目标分阶段实施。

总体目标

到2020年经过15年的艰苦奋斗我院将建设成世界一流水平的水利水电科学研究院,建设的总体目标是:

（1）重点发展5～7个学科达到国际领先水平

（2）发展10～15个学科达到国内领先水平；

（3）建成一个国家重点实验室、两个国际中心、三个国家中心、四个部重点实验室、五个部级中心，实现科技基础条件资源高效利用，为推进学科建设提供稳定支撑。

学科水平和技术支撑能力

到2020年，我院学科建设将取得跨越式发展，自主创新能力显著增强，科技在水利水电事业发展中的贡献率有较大提高。

应用基础科学和前沿技术研究综合实力显著增强，取得一批在国内外具有重大影响的成果，成为水利水电行业不可缺少的技术和智力支撑，为在本世纪中我国水利水电事业高速发展。

建成世界一流的水利水电科学研究院奠定坚实基础。

学科队伍建设

建设一支具有突出创新能力和发展潜力的学术团队，汇聚一批以杰出学科带头人为核心的学科队伍。

培养一批具有世界水平的科学家和研究团队、全面提升我院科技创新和参与国际竞争的能力。

科技平台建设

构建一批以创新、交叉和开放为基本特点的水利水电科学创新基地，一批以基础研究、战略高技术研究、应用技术开发与转化为目标的科技创新平台；大力提高科技创新能力和承担国家及国际重大科研任务的能力。

，

国际竞争能力

扩大对外学术交流，增强各学科在国际学术前沿领域参与合作和竞争的能力，全面提升学术竞争力、社会影响力和国际化水平。

阶段目标

“十一五”期间实现以下目标：

（1）重点发展2～3个学科达到国际领先水平；

（2）发展6～8个学科达到国内领先水平；

（3）积极申办国家重点实验室、新建一个国家中心、新建一个部重点实验室、新建三个部级中心，为学科发展提供平台条件。

学科发展重点方向

中国水科院是综合性的科研单位，学科方向涉及水利工程、地球科学、农学、环境

科学技术等多个一级学科，30多个二级学科，学科交叉融合，学科发展重点方向与目标见表2。

表2学科发展重点方向与目标

重点方向

所属学科

（二级学科交叉）

十一五目标

2020年目标

水文学与水资源

水文学

水利工程基础学科

水利经济

国内主导地位

一定的国际影响力

较强的国际竞争力

达到国际一流

水域环境与生态

水利工程基础学科

环境科学技术基础学科

环境学

环境工程学

生态学（景观）

水产保护学

　国内主导地位

一定的国际影响力

　达到国际一流

防洪抗旱与减灾

水利工程基础学科

防洪工程

安全学

安全管理工程

国内主导地位，

较高的国际影响力

达到国际一流

水力学与河流动力学

水利工程基础学科

流体力学

海洋工程

国内主导地位，

较高的国际影响力

　较强的国际竞争力

达到国际一流

水沙科学与江湖治理

水利工程基础学科

河流泥沙工程学

海洋工程

国内主导地位，

较高的国际影响力

较强的国际竞争力

达到国际一流

农田水利

环境水利

农业工程

国内主导地位

一定的国际影响力　

达到国际一流　

牧区水利

环境水利

农业工程

国内主导地位

一定的国际影响　

达到国际一流　

水土保持

环境水利

农业工程

国内主导地位

一定的国际影响　

达到国际一流

岩土工程

土木建筑结构

地质学

　国内主导地位，

较高的国际影响力

　较强的国际竞争力

达到国际一流

水工结构与材料

水工结构

水工材料

材料检测与分析技术

材料实验

国内主导地位，

较高的国际影响力　

　较强的国际竞争力

达到国际一流

工程抗震

土木建筑结构

地质学

　国内主导地位，

较高的国际影响力

　较强的国际竞争力

达到国际一流

机电与自动化

动力机械工程

电气工程

流体力学

水力机械

　国内主导地位

一定的国际影响力

国内领先

水工程安全与管理

水利管理

管理工程

安全管理工程

　国内主导地位

一定的国际影响力

　国内领先

可再生新能源

一次能源

流体力学

　国内主导地位

一定的国际影响力

国内领先　

信息化技术应用

摄影测量与遥感技术

地图制图技术

管理工程

　国内主导地位

一定的国际影响力

　国内领先

水文学与水资源

经过半个世纪的发展，我院水文与水资源学科研究已形成一支专业结构比较合理、理论基础比较扎实、实践经验比较丰富、掌握先进技术、勇于开拓创新的高层次科研团队，在水文学与水资源研究领域具有国内领先水平和一定的国际影响力。

学科发展的重点包括：

流域水文水循环模拟与调控，生态水文学的研究，水资源优化配置与高效利用的研究，水资源保护以及水资源管理的研究，数字流域与水资源信息系统的建设5个重点方向。

流域水文水循环模拟与调控

主要研究方向包括：

1）从强调单一的水循环研究拓展到水文生态过程的耦合研究；2）从单纯的自然力驱动下的水循环研究拓展到受自然-人工二元驱动力作用下的水循环研究；3）重视和加强陆面水文—大气过程耦合作用研究；4）从单点、单项的观测拓展到多尺度、多层次多维时空观测系统；5）从单点、单项的观测拓展到多尺度、多层次立体多维时空观测系统、构建监测网络；6）开展基于自然-人工二元驱动力作用下的水循环过程的调控技术。

生态水文学

主要研究方向包括：

1）陆面生态水文过程及水文效应研究；2）湖沼湿地生态水文过程的作用机理及响应研究；3）河流生态水文与水力作用机制研究；4）河源区、河道、河岸带、洪泛区、湿地和河口的生物分布及其物质运移规律，构建河流系统结构；5）河流生态需水的机理与评价方法方法；6研究河流健康的评价方法；7）研究水利工程对河流生态的影响；8）研究河流恢复的技术。

水资源优化配置与高效利用

主要研究方向是：

1）水资源评价与可持续利用规划研究；2）地下水资源系统数值模拟与多目标管理模型技术研究；3）水电站水库群优化调度与补偿调节研究；4）跨流域调水相关理论方法研究；5）流域水资源多维调控理论与方法研究；6）构建水资源高效利用学科体系；7）水资源利用效率、效益的评价理论与方法；8）人类活动干扰频繁平原地区水循环规律研究；9）广义水资源合理配置利用、调控理论与方法研究；；10）区域（流域）水资源高效利用模式与标准的研究与制订。

水资源保护

主要研究方向包括：

1）基于水循环二元理论的水质管理技术研究；2）水功能区管理技术；3）水利工程规划、建设的生态环境效应研究；4）用水安全保障及关键支撑技术

水资源管理

主要研究方向包括：

1）水资源管理体制改革与相关政策研究；2）现代水资源管理方法和手段研究；3）水资源公共管理和市场管理研究；4）流域生态共建共享机制研究。

数字流域与水资源信息系统建设

主要研究方向包括：

1）中国水平衡要素遥感信息接收处理站建设；2）基于GIS技术的数字流域基础数据库建设；3）数字流域虚拟现实系统建设；4）分布式流域二元水资源与水环境数学模拟系统建设；5）数字流域应用系统建设。

水教育

主要研究方向包括：

1）广泛进行国内外研讨、培训和交流；2）注重实践考察，包括以水教育读本为内容，在全国示范学校开展水教育主题活动。

3）制作配套的教学模型和实物模型；4）建立强大的水教育合作网络；5）加强宣传，提高社会影响力。

水域环境与生态

水域环境与生态是我院重点培育的新兴学科方向之一。

目前在水质调查评价与分析、水环境信息管理技术、水环境演化机理与水环境模拟技术、水利水电工程生态环境影响评价等方面开展了大量研究工作，在水质分析、水环境模拟、建设项目的环境影响评价等方面，居国内先进水平。

学科发展主要以水域环境质量研究为重点，尚缺乏与生态学科较深入的交叉发展、缺乏与经济和社会学科结合的较系统的宏观研究，水污染控制和修复等技术研发和应用研究急需加强，对国家、行业的水环境与生态重大问题的决策支撑能力亟待提高。

水环境污染控制与污染水体修复。

主要研究方向包括：

1）水环境监测、分析、控制修复技术研发与系统集成；2），在区域和流域尺度的水污染机理及演变规律、复杂系统的综合模拟技术；3）污染物总量控制研究：

4）污染水体生态修复技术研发；5）研究水污染经济损失和补偿模式；6）面向流域水质管理与流域水环境管理的政策、法规与管理机制；7）水环境污染控制与污染水体修复示范应用。

水域生态保护与修复

主要研究方向包括：

1）水生态系统监测体系、监测技术、生态指标、信息集成技术研究；2）水域生态系统健康理论和评估方法研究；3）河流水系生态修复原理研究；4）修复新技术与设计及方法研究；5）河流生态修复适应性管理研究；6）河流综合治理与水域生态保护与修复工程示范应用。

水利水电工程的生态影响与补偿

主要研究方向包括：

1）流域梯级开发的环境影响评价方法研究；2）规划环评、战略环评和环境综合影响研究的实际应用；3）鱼道建设、分层取水、梯级水库生态调度生态补偿技术研发；4）研究大型水电工程的环境友好施工技术研究；5）库