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学科简介

发布日期:2020-07-10

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农业水土工程

农业水土工程学科是在1932年近代著名水利大师李仪祉先生创办的陕西水利专修班、1934年成立的西北农林专科学校水利组、1941年著名水利专家沙玉清教授发起成立的西北农学院农田水利研究部的基础上发展起来的。1941年原西北农学院农田水利研究部就开始招收研究生。我国建立学位制度以后,1981年开始招收硕士研究生,1986年成为我国农业水土工程学科第一个博士学位授权点,1993年和1999年两次被批准为农业部重点学科。1999年9月西北农林科技大学组建后,使本学科的整体力量得到进一步加强,2002年和2007年两次获批国家重点学科。目前设有农业工程博士后流动站和一级学科博士学位授权点和长江学者计划特聘教授岗位。

拥有旱区作物高效用水国家工程实验室、国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心、旱区农业水土工程教育部重点实验室、农业部作物高效用水重点实验室和陕西省节水灌溉试验中心。旱区农业高效用水研究设施与先进仪器规模居国内领先地位,在国际上有重要影响,得到国际土壤学会主席高度肯定。


学科特色、优势:


本学科立足西北、面向整个干旱半干旱地区,以学科交叉、渗透融合为突破口,以水-土-作物有机结合,工程措施和农业生物措施相统一为特色,发展农业水土资源高效和可持续利用理论体系与关键技术,促进农业水土工程交叉学科的发展,为解决西北地区农业缺水与水土环境恶化问题提供科技支撑。

基于作物生理机制的节水增效理论研究居国际领先地位,节水灌溉技术与产品、旱区蓄水保墒技术研究等方面居国内领先水平;在大田作物非充分灌溉,调亏灌溉,作物控制性根系分区交替灌溉理论与技术,节水灌溉关键设备研制,雨水利用技术,渠道衬砌、防渗抗冻涨新材料,多泥沙河流灌区渠道和管道输水技术等方面的研究具有较高水平,在绿色低耗灌溉产品、区域综合节水技术模式、旱区蓄水保墒关键技术,国家宏观农业节水战略方面取得了显著成果。


研究方向:


(1)旱区灌溉农业节水基础研究方面:

主要研究土壤-植物-大气连续体水分运转、作物健康需水过程机理与模型化表达;水分亏缺条件下作物亏水定量诊断与蒸发蒸腾规律;适度缺水及复水对作物生长、光能利用、碳同化物分配、产量品质的影响机理与补偿效应;以挖掘旱区作物生理节水潜能和优质高产为目标的主要作物非充分灌溉技术;旱区特色经济作物节水调质机理与技术;作物水肥耦合机理、调节机制及水肥生产函数模型等。

(2)节水灌溉工程技术与装备方向

主要开展滴灌微流道水流及颗粒物运动机理、喷灌灌水器水滴破碎与雾化机理及喷洒均匀度、地面灌溉的水流运动、低压多孔软管出流及渠道量水设施数值模拟等灌溉水力学研究;喷滴灌系统材料性能改良与新材料、廉价低能耗微喷灌机组开发,及大田作物、设施农业、山地经济林喷微灌系统集成等节水装备研究;作物需水、土壤水分信息传感器开发与智能诊断技术,渠系输水过程监测传感器开发、农田与灌区需用水过程的网络监测等灌区用水信息化管理与精准灌溉研究。

(3)水资源可持续利用与区域水土资源管理方向

主要开展干旱半干旱地区农田水文过程的自然和人工同位素标记方法、不同地区和农业管理措施下降雨(灌溉水)在土壤、植物、径流、深层渗漏中的分配机制与定量表达等农田水文过程研究; 黄土高原区坡面、农田系统降水(补充灌溉水)—土壤水—地下水—作物水转化过程及定量模拟,区域农业水足迹时空演变过程及控制标准;虚拟水流动过程模拟与虚拟水贸易对区域水文、生态、经济影响与对策等农业水土资源管理研究。

(4)农业水土工程建设理论与技术方向

主要研究西北地区多沙河流的泥沙运动规律及渠库泥沙处理与利用的理论与技术,高含沙水流数值模拟和模型试验,泄水建筑物形体优化等;开发集防渗、抗冻、保温、廉价复合冷填缝材料,研究适用于不同渠道的量水设备,开发适用于各种支渠和斗渠的衬砌机;研究水土工程优化设计理论。

近年来,承担国家和省部级科研项目160余项,横向项目200余项,总经费约1.25亿元,获批专利95件,发表论文698篇,其中,SCI收录142篇,EI收录182篇,出版著作6部,获国家及省部级奖励6项。


水利工程

水利工程学科始于现代水利大师李仪祉1932年创办的陕西水利专修班和著名泥沙专家沙玉清1940年创办的武功水工实验室,开启了威尼斯城所有登入网址水利科研与教学;1986年水利水电工程二级学科获硕士学位授权,2003年获博士学位授权,2006年水文学及水资源二级学科获博士学位授权,2009年获准设立博士后流动站,2011年水利工程一级学科获博士学位授权。


学科特色、优势:


以服务西部旱区水利建设为使命,围绕西部水利建设中“旱寒高沙”相关科学命题,依托国家重点研发计划及国家基金项目,形成了变化环境下旱寒区水文规律与水资源持续利用,高寒区渠库防渗抗冻胀理论与技术,高坝泄洪消能、高坝水力劈裂、高水头钢闸门动力稳定,高含沙水流运动及渠库防沙技术,水电站高效安全调控等区域特色鲜明的研究方向,成为西部旱区水资源与水工程领域科技创新及人才培养重要基地。

围绕国家“一带一路”战略、西部水利水电建设、防洪与生态治理、病险库除险加固、灌区节水改造等系列任务,依托水利部西北水利科学研究所实验中心,结合大量工程项目,解决了高坝泄洪安全、渠库泥沙防治、防渗抗冻胀等关键工程科技难题,编制《渠道防渗工程技术规范》等规范10部,指导工程实践,获得国家及省部级奖多项,在行业享有较高声誉。


研究方向:


1)旱区水文与水资源调控。研究变化环境下的水循环与水旱灾情预警理论与方法,提出旱区复杂水资源系统调控理论与技术,实现旱区有限水资源高效安全利用。

2)高坝泄洪安全与消能防冲技术。通过物理试验及数值模拟研究水工枢纽在超高水头、大泄量、高海拔等复杂条件下高速水流空化、掺气、水力学参数变化规律;开发新型消能工,确保枢纽泄洪安全。

3)多沙河流河库泥沙治理。研究多沙河流泥沙动力学、河床演变及水沙两相流规律;研究高含沙水流库区泥沙运动规律,提出水库防沙排沙减淤及调水调沙技术。

4)旱寒区水工程安全与灾害防控。研究干湿交替、大温差、冻融循环、盐碱腐蚀等恶劣环境下水工材料性能的劣化机理及修复技术,及其水工建筑物安全评估及加固技术,实现水利工程的全生命周期安全监控及服役能力和寿命提升的目的;研究灌区建筑物及输水工程安全与冻害防治技术,实现旱寒区冬季长距离输水构筑物安全及高效运行。

5)水电站及泵站系统安全与调控。重点研究大型扬水泵站及水电站水力机械内部非定常流动机理和流固耦合振动特性,水-机-电耦合系统的动力学稳定性与调控,水力机械系统风险评估与安全对策。

近年来,承担各类课题及任务300余项,到位经费7000余万元,在《Water Research》、《Applied Energy》、《Journal of Hydrology》、《Construction and Building Materials》、《水利学报》等刊物发表学术论文500余篇,被SCI、EI收录300余篇,其中ESI高被引论文5篇;获批发明专利15件;创编《单变量水文序列频率计算原理与应用》等5部,编制国家及水利行业标准10部。

土木工程

本学科的历史可以追溯到1932年李仪祉先生开办的陕西水利专科班。1999年组建合并西北农林科技大学,依托西北农业大学的“农业建筑环境与能源专业”、西北林学院的“土木工程专业”和水利部西北水利科学研究所岩土工程研究室科教力量发展土木工程学科。2002、2006年分别获批岩土工程和结构工程硕士授权点,2010 年获批土木工程一级硕士授权资格。围绕西部区域性工程与环境,以特殊土工程性质、新农村城镇、设施农业建筑等为研究对象,创新性地开展非饱和土与特殊土、绿色建筑、温室结构等理论、试验和数值模拟研究,为解决西部工程建设中的关键科技问题提供重要的科学与技术支撑,建成我国西部土木工程建设领域人才培养和科技创新的重要基地。


优势与特色


(1)形成了以研究西北特殊土工程特性为主的学科体系和师资队伍,在非饱和特殊土理论与计算、黄土力学与工程、分散性土鉴定、盐渍土和膨胀土工程性质及其改性研究等领域获得了创新性成果。

(2)发挥农业院校优势,针对农村和小城镇建筑结构、市政工程、设施农业等开展了大量的研究工作,符合解决“三农”问题、发展小城镇和建设新农村的国家需求。

(3)依托水利部西北水利科学研究所实验中心和陕西省水利工程质量检测中心站等平台,坚持产学研紧密结合的发展思路,注重解决实际工程中的关键技术问题。


主要研究方向


(1)岩土工程理论与计算。将试验研究、理论分析和数值试验分析相结合,重点研究非饱和土力学理论研究、渗流理论、岩土工程数值分析理论等岩土工程基本理论。

(2)特殊土工程性质与工程应用。针对黄土、膨胀土、盐渍土和分散性土等区域性特殊土,以提高工程建设水平和保证工程安全为目标,重点研究非饱和特殊土理论与计算、黄土工程性质、分散性土鉴定、盐渍土和膨胀土防治与改良技术。

(3)设施农业建筑结构工程。以现代化大型种植业大棚温室、养殖业棚圈建设为主要研究对象,利用现代轻型结构设计理论,研究新型轻型结构设计理论与农业设施结构,透光温室内光、热、有益和有害气体耦合作用原理与设计方法,新型棚圈和大棚结构形式等。

(4)农村及小城镇建筑结构。以国家大力推进小城镇建设和新农村建设为契机,针对农村和小城镇建设需要体现当地建筑传统、地域特色和符合当地气候和人文特点的实际,结合要求结构体量小、受环境影响大、承受的荷载变化大、要求造价低廉和要求充分利用当地材料等特点,采用现代结构工程技术,开展农村、小城镇新型建筑结构和设计理论及相应规划研究。

近年来,主持或参加国家级科研项目9项,其他纵向项目40项,承担横向项目30项,科研项目总计79项,总经费达1727.5万;发表SCI、EI及核心期刊论文121篇;获省部级科研成果二等奖1项,省级教学成果二等奖1项,为西部土木与水利工程建设、乡村振兴战略做出了较大贡献。