江春波-水利水电工程系

江春波

职称：教授博导
通信地址：北京市海淀区清华大学水利水电工程系
邮编： 100084
电话号码：+86 13581891886
E-mail：jcb@tsinghua.edu.cn

教育背景

1986.3－1989.07 中国水利水电科学研究院博士

1983.8－1986.2 清华大学水利水电工程系硕士

1978.9－1983.7 清华大学水利水电工程系学士

工作履历

2019.1-现在清华大学水利水电工程系教授
2002.11－2018. 清华大学水利水电工程系教授，水力学实验室主任
1998.5－2002.10 清华大学水利水电工程系副教授，水力学实验室主任
1989.8－1998.4 日本中央大学和UNIC研究所留学，研究员

开设课程

1）河川水力学，2020年开始

2）水力学（2），2000年至2019年

3）计算流体力学，2002年-至今

研究领域

洪涝预测及灾害风险评估，水环境预测及整治，计算水动力学（CFD）

1）流域洪涝预测模型研制（DBCM， M-DBCM）

在洪涝预测模型理论方面。在比较国内外已有的水文与水动力的串联耦合模型、水文模型与一维水动力模型动态耦合的基础上，研制出具有独立知识产权的了分布式水文模型与局部积水区的二维水动力模型的直接动态双向耦合模型DBCM（Dynamic Bidirectional Coupling Model）,M-DBCM，参见2021-2023年的SCI论文[1]-[4], EI论文[7]-[9]；获得国家发明专利ZL 202011510574.5，2022年08月。DBCM是分布式水文模型与局部积水区的二维水动力的直接动态双向耦合,克服了Mike系列及SWMM等国际著名洪涝预测模型的不足，即降雨汇流不能与2D积水区水动力直接动态耦合的不足，水文汇流需要先进入1D河道或管网，由1D 水动力与2D水动力区域建立联系。DBCM 实现分布式水文模型与2D水动力模型的直接动态双向耦合，降雨汇流可以直接进入2D积水区及1D河道，模型的力学机理更加完善，DBCM具有良好的计算精度。采用时间显式格式同时求解水文模块和局部区域2D水动力模块，并采用多重网格技术提高计算效率，M-DBCM具有良好的计算效率。

DBCM和M-DBCM功能包含并优于国内外已有4种耦合模型（参见综述论文Natural Hazards, 2023,https://doi.org/10.1007/s11069-023-06047-1）。（1）分布式水文模块与水动力模块松散、紧密串联耦合；（2）分布式水文模块首先与一维管网或河道直接动态耦合（然后是一维水动力与二维水动力模块间的耦合）；（3）全域二维全动力洪涝预测模型；（4）全域二维扩散波洪涝预测模型。反过来，上述已有4种洪涝耦合模型，因为不具备耦合界面及界面通量计算性能，因此不能实现DBCM的功能。DBCM，M-DBCM具有先进性。

2）流域水环境预测模型研制（E-DBCM）

在比较国内外已有的陆地模型与水体模型集成或串联耦合的基础上，研制具有独立知识产权的流域水环境预测模型 E-DBCM，将陆地非点源污染负荷模块与河湖水体环境模块进行动态双向耦合，构建成E-DBCM，模型的力学机理更加合理。通过内部移到界面达到通过耦合界面的水量、动量、污染物通量等守恒，提高预测精度；采用显式时间格式和多重网格技术，提高计算效率，达到兼顾模型的精度与计算效率的末端。成果发表在国际学术期刊：Frontiers in water, 2022； Science of The Total Environment，2022, 843，156760（STOTEN,一区, IF 10.7)）；2022年1月，申请发明专利，申请号2022101030812。

3）城市洪涝预测模型研制（DBCM Urban）

在流域洪涝模型DBCM的基础上，耦合城市排水管网，正在研制具有独立知识产权的城市洪涝测模型DBCM Urban。在继承DBCM的计算精度和计算效率的同时， DBCM Urban的特点是，（1）分布式水文模块与一维河河网模块动态双向耦合；（2）分布式水文模块与积水区局部二维水动力模模块直接动态双向耦合；（3）分布式水文模块与一维管网模块动态双向耦合；（4）二维水动力模、一维管网模块、一维河道模块之间动态双向耦合。DBCM Urban与城市洪涝发生发展过程及物理机理更加符合。将构建成力学机制较为完善的城市洪涝预测模型，模型具有良好的精度和计算效率。

4）计算流体力学

在计算流体力学方面，早期曾提出了新的计算公式－基于台劳展开的分步有限元方法，具有数值稳定性好，计算精度高、并兼顾计算效率等优点，研究具有理论原创性。成果发表在 Numerical Methods in Fluids, 1993,16(9): Computational Mechanics, 1993,11(5): 355-370.等期刊。

5）其它

国家重点基础研究发展计划，973计划课题：黄淮海地区湿地水生态过程、水环境效应及生态安全调控，课题负责人。研究期间：2006年10月～2011年9月。通过与水利部、中国长江三峡总公司合作，对三峡水库的水环境特性进行了长期研究，对三峡库区重要江段建库前后水位与水环境变化趋势进行模拟和预测，2020年获得国家科技进步二等奖。承担白鹤滩水电站、溪洛渡水电站及南水北调等多个重大科研项目的论证研究，2021年获得四川省科技进步一等奖。

科研项目

承担国家自然科学基金及科技部项目

1）国家自然科学基金面上项目，52179068，山区流域水文水动力动态耦合模型研制及应用，2022/01-2025/12，主持。

2）国家自然科学基金面上项目，51679121，城市洪水与障碍物耦合作用动力机制研究，2017/01-2020/12，主持。

3）国家自然科学基金委的国际合作交流项目，51511130073，城市特征对洪水演进影响的试验及数值模拟研究，2015/04-2017/03，主持。

4）国家自然科学基金面上项目，51279082、河道水流、植被与泥沙耦合作用机理与应用研究、2013/01-2016/12，主持。

5）国家自然科学基金面上项目，90610028，水电站运行对河床冲刷和河道水温的影响研究，2007/01-2009/12，主持。

6）国家自然科学基金重点项目，50539070，高水头、大流量泄洪洞和长距离引水隧道水力学关键技术问题研究，2006/1-2009/12，参加。

7）科技部基础研究（973）计划的课题，2006CB403304，湿地系统水环境效应动力机制与系统模拟，2006-2010年，主持。

8）国家自然科学基金面上项目，50379022，三峡近坝区三维水流特性及其水环境容量研究，2004/01-2007/12，主持。

近年来承担或完成科技合作课题

1）清华大学科研合作课题，雅鲁藏布江大古、街需水电站隧洞泄流能力研究，2019/1-2020/10,中国电建公司华东院委托，主持。

2) 雅鲁藏布江水资源开发利用研究，2021-2023

3）北京市平谷区委托可研项目，清华大学科研合同编号：20132001451，平谷区泃河河道整治规划， 2013/01-2016/06，主持

4）新疆塔城市发改委委托项目, 清华大学科研合同，新疆塔城市喀浪古尔水库溃坝洪水对塔城市影响研究，2014/10-2015/12,主持。

5）成都勘探设计研究院，溪洛渡水电站泄洪消能安全研究，清华大学科研合作合同，2005-2007，主持。

6）华东水利勘探设计研究院，白鹤滩水电站泄洪消能安全研究，清华大学科研合作合同，2009-2011，主持。

7）三峡总公司，三峡蓄水初期近坝区水环境演变趋势研究，清华大学科研合作合同，2002-2004，主持。

学术兼职

中国水力发电学会水工水力学专委会副主任

奖励与荣誉

[1] 国家科技进步二等奖，复杂水域动力特征和生境要素模拟与调控关键技术及应用，排名(5/10)，2019-J-222-2-01-R05， 2019年12月

[2] 四川省科技进步奖一等奖，高坝枢纽泄洪消能安全与智能巡检关键技术及应用，2020年，排名（6/10），

[3] 湖北自然科学2等奖，水体中污染物混合输移的机理及模型研究, 排名(2/4)，证书号：2007Z-035-2-016-007-R02,2007年12月

[4]教育部科学技术进步一等奖，大型水利枢纽近坝区域水动力特征及水环境要素变化规律研究与应用，排名（9/14），2011年01月；

[5]大禹科学技术奖一等奖，复杂过渡水域的动力机制和生境变化规律研究与应用，排名(8/15)，2018年12月

[6] 教育部科技进步一等奖，南水北调中线工程电子渠道平台及应用”排名(12/17)， 2008年1月

[7] 获得国家发明专利：一种水文水力学动态双向耦合的洪水预测方法，专利批准号：202011510574.5， 2022年08月；

[8] 2022年1月申报国家发明专利：流域水环境模型及装置，申请号2022101030812

学术成果

出版教材:
[1] 计算流体力学，中国电力出版社，2007年8月，ISBN 978-7-5083-5876-543,江春波，张永良，丁则平编著
[2] 工程流体力学（下册），清华大学出版社，2007年9月，ISBN 978-7-302-15631-4，李玉柱，江春波编著
工程流体力学（下册），2014年10月获得第一届高等学校水利类专业优秀教材优秀奖。
学术著作：
[1] 地表水环境影响评价数值模拟方法及应用，中国环境出版集团，2018年4月，ISBN 978-7-5111-3378-6，陈凯麒，江春波
[2]河北衡水湖国家级保护区可持续发展战略，中国林业出版社，2011年5月，ISBN 978-7-5083-5999-1，邓晓梅，江春波，王予红编著

发表学术论文100多篇，SCI收录及国际学术期刊论文60余篇。近期主要学术论文：

[1] Shen Yan Yanxia Shen, Chunbo Jiang*（通讯）, A comprehensive review of watershed food simulation model, Natural Hazards, 2023,https://doi.org/10.1007/s11069-023-06047-1
[2] Yanxia Shen and Chunbo Jiang*（通讯）, Quantitative assessment of computational efficiency of numerical models for surface flow simulation, Journal of Hydroinformatics Vol 25 No 3, 782-796. doi: 10.2166/hydro.2023.131
[3] Shen, Y.; Jiang*（通讯）, C.; Zhou, Q.; Zhu, D.; Zhang, D., A Multigrid Dynamic Bidirectional Coupled Surface Flow Routing Model for Flood Simulation. Water 2021, 13, 3454.
[4] Chunbo Jiang, Qi Zhou, Wangyang Yu*（通讯）, et al. A dynamic bidirectional coupled surface flow model for flood inundation simulation[J]. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 21, 497–515, 2021
[5] Shenyanxia， Zhou Qi， Jiang Chunbo*（通讯）. A dynamic bidirectional coupling model for watershed water environment simulation based on the multi-grid technique[J]. Science of The Total Environment，2022, 843， 156760 (STOTEN, 一区, IF 10.7)
[6] Yanxia Shen, Zhenduo Zhu and Chunbo Jiang*（通讯）. E-DBCM: A Dynamically Coupled Upland and In-stream Water Quality Model for Watershed Water Quality Simulation[J]. frontiers in water, 2022.
[7] 江春波，周琦，申言霞，柳高飞，张帝．山区流域洪涝预报水文与水动力耦合模型研究进展[J/OL]．水利学报2021,52(10):1137-1150，.
[8] 江春波，周琦，申言霞，柳高飞，段艳华．城市街道分水口对洪水流态转换过程影响研究．水力发电学报. 2021，
[9] 申言霞，周琦，段艳华，江春波*（通讯），基于多重网格的流域地表动态双向耦合模型研究，水利学报， 2023,54(3):302-310
[10] YU W, JIANG C, SHI Y, et al. Experimental study of the impact of the floating-vegetation island on mean and turbulence structure[J]. Journal of Hydrodynamics, 2019,31(5):922-930.
[11] Di Zhang, Chunbo Jiang, Liang Cheng , Dongfang Liang，A refined r-factor algorithm for TVD schemes on arbitrary unstructured meshes，Int. J. Numer. Meth. Fluids，International Journal for Numerical Method in Fluid,2016, Vol.80：105-139 SCI
[12] 于汪洋, 江春波, 刘健, 周琦，水文水力学模型及其在洪水风险分析中的应用[J]. 水力发电学报, 2019,38(08):87-97.
[13] Di Zhang; Chunbo Jiang; Chen Yang; Yan Yang，Assessment of different reconstruction techniques for implementing the NVSF schemes on unstructured meshes；International Journal for Numerical Methods in Fluids, 2014.1.30, 74(3): 189-221 ; SCIE
[14] Di Zhang; Chunbo Jiang; Dongfang Liang,A refined volume-of-fluid algorithm for capturing sharp fluid interfaces on arbitrary meshes, Journal of Computational Physics, 2014.6.30, 274(1): 709~736 ; SCIE
[15] Di Zhang; Chunbo Jiang; Liang Cheng; Dongfang Liang，A review on TVD schemes and a refined flux-limiter for steady-state calculations，Journal of Computational Physics, 2015.12, 302(1): 114-154 ; SCIE
[16] Chen Yang; Chunbo Jiang; Binliang Lin， Modelling Graded Sediment Transport and Bed Evolution in a Tidal Harbour， Journal of Coastal Research, 2013, 29(3): 736-744 ; SCIE
[17] Ying Shi; Chunbo Jiang; Zhengbing Chen; Yingkui Wang， Numerical simulation of flow pattern in meandering rivers，Journal of Hydraulic Engineering, 2013, 29(3): 1050-1057 ; EI
[18] Chen, Zhengbing; Jiang, Chunbo; Nepf, Heidi, Flow adjustment at the leading edge of a submerged aquatic canopy, Water Resources Research, 2013.9, 49(9): 5537-5551 ; SCIE
[19] 江春波，周琦，刘健，河道与水库水温模拟及预测模型概述，环境影响评价，2016， 2016，38（3）：53-56
[20] ZHANG Mingwu, JIANG Chunbo, HUANG Heqing, Gerald Charles NANSON, CHEN Zhengbing, YAO Wenyi, Analytical Models for Velocity Distributions in Compound Channels with Emerged and Submerged Vegetated Floodplains，Chin. Geogra. Sci. 2017 Vol. 27 No. 4 pp. 577–588