——记中国水利水电科学研究院城市水文室主任刘家宏
本刊记者  迟艳艳

　　 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。