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刘家宏,中国水利水电科学研究院城市水文室主任,教授级高级工程师。
2012年,刘家宏受中组部、团中央委派挂职湘西土家族苗族自治州州长助理,因在水利科技服务方面的突出贡献,荣立二等功嘉奖。
承担自然科学基金、国家“973”课题、“十一五”支撑专题等30余项,其中主持15项,此外还主持SIDA项目1项,GEF专题1项。主要成果表学术论文106篇,SCI/EI收录46篇,ISTP收录8篇,CSCD收录31篇;SCI论文期刊的最高影响因子5.261,成果被SCI累计引用103次。曾获国家科技进步奖一等奖1项,“全球人居环境绿色技术奖”1项,省部级奖励7项。
刘家宏看起来很年轻,还不到40岁的模样,言谈间爽朗自信,掷地有声。尤其是当话题转到他的专业,他更是慷慨激昂,有理有条,如数家珍。近20年学习、实践、成长,怀揣着一颗治水之心,他的足迹遍及祖国山山水水,昭示着一个平凡水利科研人员永不减退的炽热情怀。如今的他是中国水利水电科学研究院(以下简称“中国水科院”)城市水文室主任兼党员科技创新示范群体的学术带头人。水是生命之源、生产之要、生态之基,兴水利、除水害历来是治国安邦的大事。
年少立志,逐梦前行
刘家宏出生于湖北省钟祥市的一个普通农民家庭,家住江汉平原的他从小就经历了1983年、1991年、1996年等大洪水,目睹了当地群众家园被毁、庄稼绝收的惨象。家境贫寒却不甘示弱的他从小立下了疏理江河之志,确立了利水兴国的梦想。1996年填报高考志愿是毅然填报了清华大学水利水电工程专业,最终以高分被水利工程系录取。
刘家宏成了“清华人”,本科、硕士、博士,一鼓作气完成了全部学业。在清华大学工作两年后,经导师王光谦教授推荐,刘家宏通过高层次人才引进通道进入中国水科院工作,成为王浩院士领衔的“流域水循环模拟与调控”创新群体的骨干成员,2013年晋升为教授级高级工程师。回顾2000年本科毕业以来这14年学术生涯,刘家宏说这段时间大体可以分为“前七年和后七年”——前七年他师从王光谦院士,踏实做理论储备,勤勉于基础研究;后七年他在王浩院士的带领下,知行合一,理论联系实践,面向国家需求,开展基础和应用基础研究。刘家宏尊敬并爱戴两位恩师,对老师们的教诲感恩于心,而老师们做人为学的严谨态度、创新思维也潜移默化地影响着他的人生。
刘家宏说,在清华期间,跟随王光谦院士所做的“数字流域模型”研究,让他受益匪浅。该模型解决了数字流域的河网拓扑编码、分层模型构建、并行计算等五项关键技术。据此,他和导师合作出版了第一部《数字流域模型》专著,并凭借“流域水量调控模型及在黄河水量调度中的应用”项目获得教育部科技进步奖一等奖。
专注科研,学以致用
中国工程院外籍院士、美国工程院院长威廉·沃尔夫说,在过去的100年中,工程科学及其产品对每个人的生活都产生了深远的影响。随着我国人口的快速增长和经济的高速发展,水循环及其支撑的水生态环境系统承受着越来越大的压力,因此,加强变化条件下流域水循环及其伴生过程的研究十分必要。
近20年来,在国家需求的牵引下刘家宏主要开展了三方面的科研工作:建立并完善数字流域模型、解析水与生态系统相互作用机理、揭示强人类活动流域水资源演变规律。这三方面的研究都取得了阶段性成果,赢得了国内外同行的高度认可,获得国家科技进步奖一等奖1项,全球人居环境绿色技术奖1项,省部级奖励7项。
数字流域模型自1999年提出后,引起了国内外同行的高度关注,2011年科技部将“数字流域”列入“十二五”科技支撑的首批启动项目,引领了学科发展。而该模型也成功应用于雅鲁藏布江、黄河北干流,以及全球水能资源禀赋评价中,取得了显著的经济和生态效益。
2014年8月,国际应用能源研究院(宁波)、中国水科院等四家单位共同完成的“中国太阳能提水灌溉修复草场和农田技术”成果获“全球人居环境绿色奖”(项目组集体获奖),刘家宏和所长王建华等3人出席了在哥伦比亚首都波哥大举行的颁奖典礼,这是中国的研究员团队首次获得此奖项。该领域的研究依托了山西省重大项目“山西省水生态系统保护与修复关键技术研究”和SIDA项目“太阳能提水灌溉修复草场技术集成与示范”两个项目。
为获得一手准确数据,刘家宏带领研究生在青海、内蒙古等地开展了长期的野外试验观测。基于观测数据定量揭示了水与生态系统的相互作用机理,提出了可持续的水—生态系统修复模式。本研究成果具有较高的科学价值和推广前景,不久就被应用于山西省水生态系统保护与修复实践,并获得2012年山西省科技进步奖一等奖暨2011年山西省水利科技特等奖(排名第2)。2010-2013年,该成果还在SIDA项目资助下,在青海省牧区推广应用。相关研究成果在Applied Energy连续发表4篇论文,引起了国内外同行的高度关注。刘家宏也因此受邀主持了ICAE2013(南非)“水资源与能源”分会场。
2014年对刘家宏来说,也是收获的一年。他参与的“流域水循环演变机理与水资源高效利用”项目获国家科技进步奖一等奖(排名第10)。在本项成果中,刘家宏主要负责了“强人类活动流域水资源演变规律研究”,系统提出了流域水循环演化机理与模式。基于古气候、古地理、历史记载、植物孢粉和同位素等资料分析,科学识别了海河流域不同时间尺度水循环的主要因子和未来50年的主导因子和限制因子,揭示了海河流域万年尺度水循环演化规律。万年尺度上,能量转换是海河流域水循环通量演变的内在动力、气温主导降水变化且正相关;千年尺度上,洪积作用推动下的黄河南迁是海河流域干湿转变的关键;百年尺度上,人口增加和人类活动带来的一系列后效是海河流域水资源、水生态、水环境演变的主导因子。在强人类活动作用下的流域四水转化关系方面,刘家宏依托全球环境基金(GEF)“海河流域水资源与水环境综合管理”项目,系统提出了区域目标ET的理论和计算方法,为我国北方严重缺水地区的ET管理提供了科学基础。中国科学院孙鸿烈等院士评价该项目时提到,“研究成果是对国内外水循环演化机理与模式研究领域的重大发展,具有很高的科学意义和应用价值,达到国际领先水平”。2013年12月23日《中国科学报》头版头条专题报道了该研究成果,引起了社会的广泛关注。目前该成果已成功应用于北京、天津、河北等省区的水资源管理实践,发挥了显著效益,相关成果还获得2011年大禹水利科学技术奖一等奖(第2完成人)。
在水科学基础研究和应用上的突出成绩,也让他在业界崭露头角。2014年,他入选中国青年科技工作者协会五大代表,担任了多个协会的专委会委员,1个工程中心的研究部主任,“三江源研究院”的特聘研究员。另外,刘家宏还担任了7份国际期刊如Journal of Hydrology、Applied Energy等的评审专家,累计审稿50余篇。
如今,在他的带领下,城市水文室凝聚了一批青年才俊,拥有国内外著名高校毕业的博士8人,研究生26人,研究团队平均年龄28岁。他提到,“未来,我们的研究拟在城市单元展开。由于城市地区的人类活动干扰强度大,传统的水文学‘测、报、算’理论和方法已不能完全解决现代城市遇到的问题,再加上城市化过程中各种水循环畸变效应越来越凸显,城市水文研究中面临各种全新的挑战,亟待开展相关的基础理论研究,为国家城市化建设服务。”这是科学家开展科研创新的责任所在,也是开展科研的基本动因。伴随着国家各方面综合实力的增强,刘家宏也在这条路上发挥着青年科学家的价值。
2012年,刘家宏受中组部、团中央委派挂职湘西土家族苗族自治州州长助理,因在水利科技服务方面的突出贡献,荣立二等功嘉奖。
承担自然科学基金、国家“973”课题、“十一五”支撑专题等30余项,其中主持15项,此外还主持SIDA项目1项,GEF专题1项。主要成果表学术论文106篇,SCI/EI收录46篇,ISTP收录8篇,CSCD收录31篇;SCI论文期刊的最高影响因子5.261,成果被SCI累计引用103次。曾获国家科技进步奖一等奖1项,“全球人居环境绿色技术奖”1项,省部级奖励7项。
刘家宏看起来很年轻,还不到40岁的模样,言谈间爽朗自信,掷地有声。尤其是当话题转到他的专业,他更是慷慨激昂,有理有条,如数家珍。近20年学习、实践、成长,怀揣着一颗治水之心,他的足迹遍及祖国山山水水,昭示着一个平凡水利科研人员永不减退的炽热情怀。如今的他是中国水利水电科学研究院(以下简称“中国水科院”)城市水文室主任兼党员科技创新示范群体的学术带头人。水是生命之源、生产之要、生态之基,兴水利、除水害历来是治国安邦的大事。
年少立志,逐梦前行
刘家宏出生于湖北省钟祥市的一个普通农民家庭,家住江汉平原的他从小就经历了1983年、1991年、1996年等大洪水,目睹了当地群众家园被毁、庄稼绝收的惨象。家境贫寒却不甘示弱的他从小立下了疏理江河之志,确立了利水兴国的梦想。1996年填报高考志愿是毅然填报了清华大学水利水电工程专业,最终以高分被水利工程系录取。
刘家宏成了“清华人”,本科、硕士、博士,一鼓作气完成了全部学业。在清华大学工作两年后,经导师王光谦教授推荐,刘家宏通过高层次人才引进通道进入中国水科院工作,成为王浩院士领衔的“流域水循环模拟与调控”创新群体的骨干成员,2013年晋升为教授级高级工程师。回顾2000年本科毕业以来这14年学术生涯,刘家宏说这段时间大体可以分为“前七年和后七年”——前七年他师从王光谦院士,踏实做理论储备,勤勉于基础研究;后七年他在王浩院士的带领下,知行合一,理论联系实践,面向国家需求,开展基础和应用基础研究。刘家宏尊敬并爱戴两位恩师,对老师们的教诲感恩于心,而老师们做人为学的严谨态度、创新思维也潜移默化地影响着他的人生。
刘家宏说,在清华期间,跟随王光谦院士所做的“数字流域模型”研究,让他受益匪浅。该模型解决了数字流域的河网拓扑编码、分层模型构建、并行计算等五项关键技术。据此,他和导师合作出版了第一部《数字流域模型》专著,并凭借“流域水量调控模型及在黄河水量调度中的应用”项目获得教育部科技进步奖一等奖。
专注科研,学以致用
中国工程院外籍院士、美国工程院院长威廉·沃尔夫说,在过去的100年中,工程科学及其产品对每个人的生活都产生了深远的影响。随着我国人口的快速增长和经济的高速发展,水循环及其支撑的水生态环境系统承受着越来越大的压力,因此,加强变化条件下流域水循环及其伴生过程的研究十分必要。
近20年来,在国家需求的牵引下刘家宏主要开展了三方面的科研工作:建立并完善数字流域模型、解析水与生态系统相互作用机理、揭示强人类活动流域水资源演变规律。这三方面的研究都取得了阶段性成果,赢得了国内外同行的高度认可,获得国家科技进步奖一等奖1项,全球人居环境绿色技术奖1项,省部级奖励7项。
数字流域模型自1999年提出后,引起了国内外同行的高度关注,2011年科技部将“数字流域”列入“十二五”科技支撑的首批启动项目,引领了学科发展。而该模型也成功应用于雅鲁藏布江、黄河北干流,以及全球水能资源禀赋评价中,取得了显著的经济和生态效益。
2014年8月,国际应用能源研究院(宁波)、中国水科院等四家单位共同完成的“中国太阳能提水灌溉修复草场和农田技术”成果获“全球人居环境绿色奖”(项目组集体获奖),刘家宏和所长王建华等3人出席了在哥伦比亚首都波哥大举行的颁奖典礼,这是中国的研究员团队首次获得此奖项。该领域的研究依托了山西省重大项目“山西省水生态系统保护与修复关键技术研究”和SIDA项目“太阳能提水灌溉修复草场技术集成与示范”两个项目。
为获得一手准确数据,刘家宏带领研究生在青海、内蒙古等地开展了长期的野外试验观测。基于观测数据定量揭示了水与生态系统的相互作用机理,提出了可持续的水—生态系统修复模式。本研究成果具有较高的科学价值和推广前景,不久就被应用于山西省水生态系统保护与修复实践,并获得2012年山西省科技进步奖一等奖暨2011年山西省水利科技特等奖(排名第2)。2010-2013年,该成果还在SIDA项目资助下,在青海省牧区推广应用。相关研究成果在Applied Energy连续发表4篇论文,引起了国内外同行的高度关注。刘家宏也因此受邀主持了ICAE2013(南非)“水资源与能源”分会场。
2014年对刘家宏来说,也是收获的一年。他参与的“流域水循环演变机理与水资源高效利用”项目获国家科技进步奖一等奖(排名第10)。在本项成果中,刘家宏主要负责了“强人类活动流域水资源演变规律研究”,系统提出了流域水循环演化机理与模式。基于古气候、古地理、历史记载、植物孢粉和同位素等资料分析,科学识别了海河流域不同时间尺度水循环的主要因子和未来50年的主导因子和限制因子,揭示了海河流域万年尺度水循环演化规律。万年尺度上,能量转换是海河流域水循环通量演变的内在动力、气温主导降水变化且正相关;千年尺度上,洪积作用推动下的黄河南迁是海河流域干湿转变的关键;百年尺度上,人口增加和人类活动带来的一系列后效是海河流域水资源、水生态、水环境演变的主导因子。在强人类活动作用下的流域四水转化关系方面,刘家宏依托全球环境基金(GEF)“海河流域水资源与水环境综合管理”项目,系统提出了区域目标ET的理论和计算方法,为我国北方严重缺水地区的ET管理提供了科学基础。中国科学院孙鸿烈等院士评价该项目时提到,“研究成果是对国内外水循环演化机理与模式研究领域的重大发展,具有很高的科学意义和应用价值,达到国际领先水平”。2013年12月23日《中国科学报》头版头条专题报道了该研究成果,引起了社会的广泛关注。目前该成果已成功应用于北京、天津、河北等省区的水资源管理实践,发挥了显著效益,相关成果还获得2011年大禹水利科学技术奖一等奖(第2完成人)。
在水科学基础研究和应用上的突出成绩,也让他在业界崭露头角。2014年,他入选中国青年科技工作者协会五大代表,担任了多个协会的专委会委员,1个工程中心的研究部主任,“三江源研究院”的特聘研究员。另外,刘家宏还担任了7份国际期刊如Journal of Hydrology、Applied Energy等的评审专家,累计审稿50余篇。
如今,在他的带领下,城市水文室凝聚了一批青年才俊,拥有国内外著名高校毕业的博士8人,研究生26人,研究团队平均年龄28岁。他提到,“未来,我们的研究拟在城市单元展开。由于城市地区的人类活动干扰强度大,传统的水文学‘测、报、算’理论和方法已不能完全解决现代城市遇到的问题,再加上城市化过程中各种水循环畸变效应越来越凸显,城市水文研究中面临各种全新的挑战,亟待开展相关的基础理论研究,为国家城市化建设服务。”这是科学家开展科研创新的责任所在,也是开展科研的基本动因。伴随着国家各方面综合实力的增强,刘家宏也在这条路上发挥着青年科学家的价值。