陳力，男，出生于1973年10月，博士，現(xiàn)任河海大學水文水資源學院，國家青年***計劃特聘教授，博士生導師。 從事環(huán)境水文過程機理及數(shù)值模擬等方面研究，主持美國地質(zhì)調(diào)查局、美國陸軍工程師團、美國墾務(wù)局、中國自然科學基金等科研項目10余項，發(fā)表論文30余篇，其中SCI收錄論文20余篇，部分成果被國際學術(shù)專著介紹并多次在美國地球物理聯(lián)合會等組織的頂級國際會議上做特邀報告。
教育及工作經(jīng)歷：
1990-1994 武漢水利電力大學 河流工程系 獲工學學士學位
1994-1997 武漢水利電力大學 河流工程系 獲工學碩士學位
1997-2001 中科院力學所 環(huán)境流體力學室 獲理學博士學位
2001-2003 Visiting scientist, University of Georgia, U.S.
2003-2013 Postdoctoral Fellow/Assistant Research Professor/Associate Research Professor
Desert Research Institute, U.S.
2013-至今 河海大學水文水資源學院，國家青年****計劃特聘教授，博士生導師。
學術(shù)兼職：
學會會員：美國地球物理聯(lián)合會(AGU)、美國土木工程師協(xié)會(ASCE)。
學術(shù)期刊審稿人：Water Resource Research, Advances in Water Resources, Hydrology and Earth System Sciences, Journal of Hydrology, Hydrologic Science Journal, Vadose Zone Journal, Soil Sciences Society of American Journal, Journal of American Water Resources Association, Journal of Hydrological Engineering, International Journal of Wildland Fire等
評審委員：George B. and Jane C. Maxey Research Paper Award；Judge of AGU Hydrology Session’s Outstanding Student Paper Award (OSPA)
主講課程：
環(huán)境水文
招生信息：
“國家青年****”特聘教授陳力帶領(lǐng)的流域水文過程機理課題組歡迎相關(guān)專業(yè)的碩士、博士研究生報考或申請加入課題組！
培養(yǎng)研究生情況：
資料更新中 ……
研究方向：
研究方向包括流域水文及環(huán)境水文、河道水動力、侵蝕與泥沙輸移的機理及數(shù)值模擬等。
主要研究地表及近地表的水流運動及其引起的物質(zhì)傳輸 過程，以及其帶來的環(huán)境和生態(tài)效應(yīng)。在降雨-產(chǎn)流過程機理與模擬、河道水流動力學、侵蝕與泥沙輸移等方面做出深入研究。
承擔科研項目情況：
先后主持國際和美國國內(nèi)的重大科研項目10多項，在坡面入滲產(chǎn)流機理及數(shù)值運算原理、流域侵蝕產(chǎn)沙及河道輸沙、河道水動力及溶質(zhì)輸移等研究方向取得創(chuàng)新性成果。
1. 國家自然科學基金：概念模型的假設(shè)檢驗。
2. 青年千人自由探索研究項目。
3. 江蘇省雙創(chuàng)計劃創(chuàng)新個人研究項目：地表-地下水文系統(tǒng)多尺度耦合機理及模擬方法研究。
4. Collaborative Research: Predicting the Interactions between Flow, Sediment, and Riparian Vegetation, U.S. Bureau of Reclamation
5. Evaluation of Floodplain Function for Flood Control and Stream Restoration, U.S. Army Corps of Engineers.
6. Modeling Soil-Water-Vegetation Response to Climate Change, International Arid Lands Consortium (IALC).
7. Wildfire impact on Virgin River water quality and fish population, Washington County Water Conservancy District
8. Rapid watershed characterization on Southwestern U.S.U.S. Army Corps of Engineers
9. Rawhide Watershed study, Flood Control District of Maricopa County
10. Rainbow Wash Watershed study, Flood Control District of Maricopa County
11. Post-Fire Debris Flow in the Southwestern US – An Increase in Risk due to Climate Change, U.S. Army Corps of Engineers.
12. Effect of sediment yield from tributary on sediment transport feature of mainstream Rio Grande. U.S. Army Corps of Engineers
13. Estimation of short-duration volume-frequency relationships in arid/semi-arid watersheds- Phase IV, U.S. Army Corps of Engineers
14. Wildfire Impact on watershed hydrological processes. U.S. Army Corps of Engineers.
15. Assess and Improve Infiltration Analyses to Support Estimates of Recharge and Initial Abstraction. U.S. Army Corps of Engineers
16. Guidance for sedimentation modeling in stream restorations, U.S. Army Corps of Engineers
17. Soil heterogeneity and moisture distribution due to rainfall events in vegetated desert areas: Potential impact on soil recharge and ecosystems. U.S. Geological Survey
研究成果：
代表性成果包括：國際上首次建立坡 面入滲模型并闡明坡面入滲規(guī)律；發(fā)展雙層入滲加二維匯流的高精度降雨-產(chǎn)流模型；剖析產(chǎn)匯流過程與植物斑塊相互作用機理；建立融合流體力學及材料力學的水 流-植物相互作用模擬方法；發(fā)展細溝不平衡輸沙侵蝕模型；提出推移質(zhì)輸沙的空間非均質(zhì)性概念及其對輸沙不確定性的影響等。成果發(fā)表于 Water Resources Research、Advances in Water Resources、 Journal of Hydrology等國際權(quán)威水文期刊，SCI收錄論文20余篇，引用260次 。
發(fā)表論文20多篇，參編專著2部。
代表性論文：
1. Chen, L., Xiang, L., Young, M.H., Yin, J., Yu, Z.B., van Genuchten, M.T. Optimal parameters for the Green-Ampt infiltration model under rainfall conditions. Journal of Hydrology and Hydromechanics (in press).
2. Chen, L.,Acharya, K., andStone, M. (2014). Using a mechanical approach to quantify flow resistance by submerged, flexible vegetation - a revisit of Kouwen's approach.Advances in Water Resources. Vol.73, 198-202.
3. Sun, H., Chen, D., Zhang, Y., Chen, L. (2014). Understanding partial bed-load transport: experiments and stochastic model analysis. Journal of Hydrology. doi:10.1016/j.jhydrol.2014.11.064
4. Zhang, Y., Chen, L., Reeves, D.M., Sun, H., (2014). A fractional-order tempered-stable continuity model to capture surface water runoff. Journal of Vibration and Control. doi:10.1177/1077546314557554.
5. Zhang, Y., Martin, R.L., Chen, D., Baeumer, B., Sun, H., Chen, L., (2014). A subordinated advection model for uniform bedload transport from local to regional scales. J. Geophys. Res. Earth Surf. 2014JF003145. doi:10.1002/2014JF003145.
6. Chen, X., Zhao, J., and Chen, L. (2014). Experimental and Numerical Investigation of Preferential Flow in Fractured Network with Clogging Process. Mathematical Problems in Engineering, vol. 2014, Article ID 879189, 13 pages, 2014. doi:10.1155/2014/879189.
7. Thompson, S. E., Assouline, S., Chen, L., Trahktenbrot, A., Svoray, T., and Katul, G. G. (2014). Secondary dispersal driven by overland flow in drylands: Review and mechanistic model development. Movement Ecology, 2(1), 7.
8. Chen, L., S. Sela, T. Svoray, and S. Assouline, (2013) The role of soil surface sealing, microtopography and vegetation patches in rainfall-runoff processes in semiarid areas. Water Resources Research, 49, 5585–5599, doi:10.1002/wrcr.20360.
9. Chen, L. M. Berli and K. Chief (2013) Examining Modeling Approaches for the Rainfall-Runoff Process in Wildfire Affected Watersheds. Journal American Water Resources Association. DOI:10.1111/jawr.12043.
10. Stone, M.S., L. Chen, K. McKay, J. Goreham, K Acharya, C. Fischenich and A.B. Stone (2013). Bending of submerged woody riparian vegetation as a function of Hydraulic flow conditions. River Research and Application. 29(2), 195-205, DOI:10.1002/rra.1592.
11. Chen, L. R. Schumer, A. Knust and W. Forsee (2012) Impact of Temporal Resolution of Flow-Duration curve on Sediment Load Estimation. Journal American Water Resources Association, 48(1). DOI:10.1111/j.1752-1688.2011.00602.x.
12. Xiang L., Z. Yu, L. Chen, J. Mon, and H., Lü (2012) Evaluating coupled water, vapor and heat flows and their influence on the moisture dynamics in the arid region. Journal of Hydrological Engineering. 16(4), 565-577, DOI:10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000474.
13. Chen, L. M.S. Stone, K. Acharya and K.A. Steinhaus (2011) Mechanical analysis for emergent vegetation in flowing fluids. Journal of Hydraulic Research, 49(6), 766-774.
14. Chen, L. (2010), An integral approach for large deflection cantilever beams. Int J. Nonlin Mech. 10.1016/j.ijnonlinmec.2009.12.004.
15. Chen, L., Zhu, J.; Young, M.H., Susfalk, R.B. (2009), An integrated approach to modeling solute transport in streams and canals with applications. Journal of Hydrology. v.378. n.1-2. pp.128-136. 10.1016/j.jhydrol.2009.09.012.
16. Chen, L. and M.C. Stone (2008) Heterogeneity of Bed Material Size Distribution and Bedload Transport Uncertainty. Water Resources Research, 44, W01405, doi:10.1029/2006WR005483.
17. Liu, Q.Q, L. Chen., J.C. Li, V.P. Singh (2007), A non-equilibrium sediment transport model for rill erosion. Hydrol. Process. 21, 1074-1084.
18. Chen, L. and M.H. Young (2006) Green-Ampt Infiltration Model on Sloping Surfaces. Water Resources Research, 42, W07420, doi:10.1029/2005WR004468.
19. Duan, J.G., L. Chen and S. Scott, (2006) Application of fractional bed load transport rate to a desert gravel-bed streams. Journal of Hydraulic Research, 44(5): 624-630.
20. Liu Q.Q., L. Chen., J.C. Li and V. P. Singh (2005) On roll waves in overland flow, Journal of Hydrological Engineering, 10(2): 110-117.
21. Liu Q.Q., L. Chen, J. C. Li and V. P. Singh. (2004) Two Dimensional Kinematic Wave Modeling of Overland flow, Journal of Hydrology, 291, 28-41.
22. Chen, L., Q.Q. Liu, J. C. Li, (2001) Runoff Generation Characteristics in Typical Erosion Regions on the Loess Plateau. International Journal of Sediment Research, 16(4). 473-485.
發(fā)表中文論文：
1 美國邁卡倫濕地河流主槽-洪泛區(qū)水力連通特征 陳孝兵[1] 陳力[2,3] 趙堅[1] 《水力發(fā)電學報》 CSCD 2015年第6期
2 基于拉格朗日粒子追蹤的河流-洪泛區(qū)水流交互關(guān)系研究 陳孝兵[1] 陳力[1] 趙堅[2] 《四川大學學報：工程科學版》 EI CAS CSCD 2015年第1期
3 床面形態(tài)驅(qū)動下潛流交換試驗 陳孝兵[1] 趙堅[2] 李英玉[2] 陳力[1] 《水科學進展》 EI CAS CSCD 2014年第6期
4 基于AdH模型的美國內(nèi)華達州塔基河洪水數(shù)值模擬 陳孝兵[1] 趙堅[1] 陳力[2] 《水電能源科學》 2014年第9期
流域水文過程機理課題組
課題組首席：
陳力，男， 1973年10月生, 博士，河海大學水文水資源學院教授，博士生導師, 國家第四批青年****入選者。 研究方向包括流域水文及環(huán)境水文、河道水動力、侵蝕與泥沙輸移的機理及數(shù)值模擬等。
主要研究地表及近地表的水流運動及其引起的物質(zhì)傳輸過程，以及其帶來的環(huán)境和生態(tài)效應(yīng)。在降雨-產(chǎn)流過程機理與模擬、河道水流動力學、侵蝕與泥沙輸移等方面做出深入研究。代表性成果包括：國際上首次建立坡面入滲模型并闡明坡面入滲規(guī)律；發(fā)展雙層入滲加二維匯流的高精度降雨-產(chǎn)流模型；剖析產(chǎn)匯流過程與植物斑塊相互作用機理；建立融合流體力學及材料力學的水流-植物相互作用模擬方法；發(fā)展細溝不平衡輸沙侵蝕模型；提出推移質(zhì)輸沙的空間非均質(zhì)性概念及其對輸沙不確定性的影響等。成果發(fā)表于Water Resources Research、Advances in Water Resources、Journal of Hydrology等國際權(quán)威水文期刊，SCI收錄論文20余篇，引用260次。
資料更新中……
榮譽獎勵：
1、國家第四批青年“****”入選者。
學術(shù)交流：
多次在美國地球物理聯(lián)合會等組織的頂級國際會議上做特邀報告。
1、全球氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)影響研究的挑戰(zhàn)和機遇學術(shù)研討會 2015-01-09
陳力博士來國家重點實驗室進行學術(shù)交流
受國家重點實驗室余鐘波教授的邀請，美國沙漠研究所(Desert Research Institue)陳力博士于2011年6月26日來國家重點實驗進行了為期一周的學術(shù)訪問，開展其承擔實驗室開放基金課題的具體研究工作，并指導其與余鐘波教授聯(lián)合培養(yǎng)研究生進行實驗設(shè)計和研究。
探索環(huán)境水文的奧秘
——記河海大學水文水資源學院教授陳力
水資源時空分布不均、人類無序用水……自然、人為導致水旱災(zāi)害、水污染事件層出不窮，用水需求的持續(xù)增加與短缺的水資源之間的矛盾，已成為世界各國面臨的頭號難題。
水，生命之源。能否處理好水資源問題，關(guān)系到人類的生存與發(fā)展。那么，到底該如何緩解水資源問題呢？
“探索地表—地下水文系統(tǒng)多尺度耦合機理，研究大氣—地表—植被—土壤—地下水之間多元水分轉(zhuǎn)化與反饋過程是緩解當前水資源問題的重要理論鋪墊”，河海大學水文水資源學院教授陳力將地表—地下水系統(tǒng)作為一個整體系統(tǒng)對待，并列出詳實對策，為當前這一水文水資源研究領(lǐng)域的主流觀點提供了理論依據(jù)。
耳濡目染 走進水文環(huán)境世界
自小耳濡目染父母在水利事業(yè)中的經(jīng)歷感受，1990年高中畢業(yè)的陳力進入武漢水利電力大學河流工程專業(yè)。家庭潤物細無聲的影響，為他開啟了水文環(huán)境研究的大門。
2001年，在中科院力學所環(huán)境流體力學室完成了自己博士生涯的陳力選擇了赴美深造。2003年起，他先后在美國沙漠研究院任博士后、助理教授、副教授，繼續(xù)從事與水文環(huán)境相關(guān)的研究工作。歷經(jīng)十余年的科學探索，陳力在流域降雨入滲產(chǎn)流、干旱區(qū)水文與生態(tài)、地表水與地下水相互作用、河道水動力學與溶質(zhì)運移、侵蝕與泥沙輸移等領(lǐng)域形成獨到見解……
一路走來，風雨兼程，從未停歇。
在國家“****”號召之下，他決定回國。于是，在河海大學的執(zhí)教生涯就此開啟。
回國后，陳力把多年所學應(yīng)用于教學與科研實踐，為緩解我國人多水少、水資源嚴重不足等現(xiàn)實問題而不斷探索新形勢下的解決之策。
很快，便有了實際成效。2014年，陳力牽手國內(nèi)外知名水文研究專家，開啟了地表—地下水文系統(tǒng)多尺度耦合機理及模擬方法研究，通過野外試驗觀測及對現(xiàn)有模擬方法的分析，發(fā)展新型模擬方法，為當前水文系統(tǒng)研究打開了新思路與新方向。
二十余載 助力水文環(huán)境領(lǐng)域新發(fā)展
迄今為止，陳力在水文環(huán)境領(lǐng)域一待就是二十多個春秋。白駒過隙之際，他把最美好的青春年華獻于科研，在這片沃土上深耕不輟，取得諸多原創(chuàng)性成果，推動著當代水文環(huán)境領(lǐng)域的快速發(fā)展。
陳力對水文過程的研究，貫穿流域系統(tǒng)中坡面—河道網(wǎng)絡(luò)地理構(gòu)架的多個層面，涉及傳統(tǒng)的水文學、水力學、泥沙輸移、土壤水動力學、地貌、生態(tài)環(huán)境等多個學科及其交叉，力圖獲取流域水分運移路徑中各主要分部動力學及其環(huán)境影響的綜合圖景。
坡面入滲是降雨產(chǎn)流過程的一個基礎(chǔ)問題，涉及洪水、泥石流、水資源分布等多種水文及環(huán)境災(zāi)害問題，在干旱—半干旱地區(qū)超滲產(chǎn)流過程中是控制產(chǎn)流量的關(guān)鍵一環(huán)。而坡面上水的入滲過程取決于重力、毛細力以及坡度坡長的復雜聯(lián)合作用。在著名的Green-Ampt入滲模型基礎(chǔ)上，陳力通過擴展研究提出了斜坡上適用的Green-Ampt模型，解決了坡面上入滲量增加抑或減小的物理機理問題，極大地推進了干旱—半干旱地區(qū)水文機理的研究，為水文模擬方法的探索提供了強有力的理論支撐。
另外，陳力還運用動力學思想提出了一種結(jié)合二維坡面流和雙層土壤入滲模型的降雨—產(chǎn)流模擬方法，可以對坡面水流運動和降雨入滲過程進行細致求解，反映多種水文要素的空間—時間非均質(zhì)特性。又在此基礎(chǔ)上，運用高分辨率模擬方法考察跨越多個尺度水文響應(yīng)的變化規(guī)律，總結(jié)出指數(shù)律的尺度效應(yīng)特性，使水文過程多尺度時空異質(zhì)的動力學機理認識及模擬方法有了更堅實的理論基礎(chǔ)。
人類自誕生之日起，便隨著自然環(huán)境的演變而不斷發(fā)展。“水文環(huán)境、周邊生態(tài)均處于一個動態(tài)發(fā)展過程當中”，陳力認為，在水文環(huán)境生態(tài)中，流域侵蝕產(chǎn)沙及輸沙問題直接影響到生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。
在流域侵蝕產(chǎn)沙方面，他提出基于力學機理和泥沙輸移理論的坡面上細溝侵蝕的動力學模型，對泥沙侵蝕、沉積和非恒定輸移的過程做了實時模擬，得到細溝侵蝕量與坡度、細溝密度、細溝幾何形態(tài)及坡面水流動力要素的關(guān)系，解釋了坡面垂向剖面幾何特征形成的原因。針對山區(qū)性河道和床沙質(zhì)較粗的河道泥沙輸移，推移質(zhì)是主要形式之一，它對輸沙平衡、河道生態(tài)環(huán)境影響巨大，陳力主張研究河床表層沙的特性，并實地觀測了河道中的推移質(zhì)輸沙率，提出基于表層床沙特性的方法明顯具有更好的適用性及考慮床沙非均勻空間分布的必要性等觀點，對泥沙輸移的機理、不確定性及模擬方法的建立提供了理論依據(jù)。
河道周邊植物構(gòu)成區(qū)域水文生態(tài)系統(tǒng)的同時，也會對水流產(chǎn)生阻力，繼而會影響到河道水流動力、洪水波傳輸、泥沙輸移、河岸沖刷及河道走廊植被演化和水生生態(tài)環(huán)境。針對柔性植物對水流阻力的研究，陳力從材料力學大撓度懸臂梁理論出發(fā)，提出了一套快速求解柔性植物在水中彎曲的理論方法，并將之運用于解決水流—植物相互作用問題，可以連續(xù)求解植物彎曲隨水流強度變化，其方法有望推廣至復雜形狀植物，應(yīng)用前景十分廣泛。另外，他還發(fā)展了一套溶質(zhì)傳輸數(shù)學模型，對河道中溶質(zhì)輸移過程及模擬方法提出的改良策略，并順利通過大型野外實驗驗證，取得良好的應(yīng)用效果。
……
所謂世間萬物，皆相生相長，學科之間的發(fā)展亦如是。二十年如一日緊盯水文環(huán)境領(lǐng)域研究，陳力也積極關(guān)注交叉學科的發(fā)展，在生態(tài)水文學、水文地貌及氣候變化的環(huán)境水文影響等方面積極探索并開展合作研究，全力尋找水文學和相關(guān)學科交叉的新興生長點。
矢志不渝 耦合模擬成未來科研重頭戲
在陳力看來，創(chuàng)新是個從無到有的過程，只有經(jīng)過反反復復的模擬實驗，才能得到趨于真實的虛擬場景，才能完成創(chuàng)新。
誠然，在反復實驗過程中，枯燥瑣碎，諸多困難也不知何時會悄然而至。“當經(jīng)過一遍遍實驗后，規(guī)劃好的實驗場景仍然未出現(xiàn)，那該怎么辦？”
談及此，陳力表示，科研工作不可能一帆風順，總會遇到一些困難。當遇到難題時，首先要讓自己平靜下來，通過運動或看書等方式舒緩神經(jīng)，換個時間與思路或許困難就會迎刃而解。動靜相宜，勞逸結(jié)合，是他對待科研工作的態(tài)度，同時也是執(zhí)教為人師的教學理念。
“在我看來，做科研是一件很快樂的事情，它并不枯燥”。身為人師，一手做科研，一手育人才。陳力回國后以河海大學為依托，立即著手開展了水文環(huán)境領(lǐng)域的一系列研究，帶領(lǐng)學生深入田野，頭戴草帽，搭架子、設(shè)圍欄、安置水位測量儀……在理論學習的基礎(chǔ)上，通過實踐培養(yǎng)學生對待科研的熱情。“擁有了科研熱情，才能持續(xù)進行接下來的研究工作”。
面對今后的科研規(guī)劃，陳力早已有了清晰定位。
他將基于在留美期間開展的流域地表—地下水系統(tǒng)的耦合模擬研究，對地表水和地下水關(guān)聯(lián)性及模擬方法進行深度探索。以新安江流域上游的試驗小流域為野外研究站點，從流域尺度及河道尺度兩個層面研究耦合水資源系統(tǒng)并結(jié)合室內(nèi)試驗及數(shù)學模擬方法，深入探討地表地下水資源系統(tǒng)的耦合機理，開發(fā)適合我國國情的新一代耦合模擬模型，為我國未來的水資源調(diào)查、評價、預(yù)測及管理工作提供數(shù)據(jù)支撐與理論依據(jù)。
當前水資源問題的緊迫性，必然會對水文科研工作者帶來諸多新型挑戰(zhàn)。我們也篤定，只有敢于探索創(chuàng)新，心懷熱情地對待每一個科研過程中的難題，才會超越以往，創(chuàng)建出更適合當前發(fā)展趨勢的新成果。
多年來，陳力一直在水文環(huán)境研究這條道路上“深耕”，他時而埋頭于實驗室、時而行走于荒野叢林，獲得了一份份第一手資料、數(shù)據(jù)，取得一項項科研成果、榮譽，在助推領(lǐng)域快速發(fā)展的同時，也書寫著自己的芳華人生。
專家簡介
陳力，河海大學水文水資源學院教授、博士生導師。國家第四批青年“****”入選者。從事環(huán)境水文過程機理及數(shù)值模擬等方面研究，主持美國地質(zhì)調(diào)查局、美國陸軍工程師團、美國墾務(wù)局、中國自然科學基金等科研項目10余項，發(fā)表論文30余篇，其中SCI收錄論文20余篇，部分成果被國際學術(shù)專著介紹并多次在美國地球物理聯(lián)合會等組織的頂級國際會議上做特邀報告。
來源：科學中國人 2016年第3期
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