水资源时空分布不均、人类无序用水……自然、人为导致水旱灾害、水污染事件层出不穷，用水需求的持续增加与短缺的水资源之间的矛盾，已成为世界各国面临的头号难题。

　　水，生命之源。能否处理好水资源问题，关系到人类的生存与发展。那么，到底该如何缓解水资源问题呢？

　　“探索地表—地下水文系统多尺度耦合机理，研究大气—地表—植被—土壤—地下水之间多元水分转化与反馈过程是缓解当前水资源问题的重要理论铺垫”，河海大学水文水资源学院教授陈力将地表—地下水系统作为一个整体系统对待，并列出详实对策，为当前这一水文水资源研究领域的主流观点提供了理论依据。

　　

　　

　　自小耳濡目染父母在水利事业中的经历感受，1990年高中毕业的陈力进入武汉水利电力大学河流工程专业。家庭润物细无声的影响，为他开启了水文环境研究的大门。

　　2001年，在中科院力学所环境流体力学室完成了自己博士生涯的陈力选择了赴美深造。2003年起，他先后在美国沙漠研究院任博士后、助理教授、副教授，继续从事与水文环境相关的研究工作。历经十余年的科学探索，陈力在流域降雨入渗产流、干旱区水文与生态、地表水与地下水相互作用、河道水动力学与溶质运移、侵蚀与泥沙输移等领域形成独到见解……

　　一路走来，风雨兼程，从未停歇。

　　在国家“千人计划”号召之下，他决定回国。于是，在河海大学的执教生涯就此开启。

　　回国后，陈力把多年所学应用于教学与科研实践，为缓解我国人多水少、水资源严重不足等现实问题而不断探索新形势下的解决之策。

　　很快，便有了实际成效。2014年，陈力牵手国内外知名水文研究专家，开启了地表—地下水文系统多尺度耦合机理及模拟方法研究，通过野外试验观测及对现有模拟方法的分析，发展新型模拟方法，为当前水文系统研究打开了新思路与新方向。

　　

　　

　　迄今为止，陈力在水文环境领域一待就是二十多个春秋。白驹过隙之际，他把最美好的青春年华献于科研，在这片沃土上深耕不辍，取得诸多原创性成果，推动着当代水文环境领域的快速发展。

　　陈力对水文过程的研究，贯穿流域系统中坡面—河道网络地理构架的多个层面，涉及传统的水文学、水力学、泥沙输移、土壤水动力学、地貌、生态环境等多个学科及其交叉，力图获取流域水分运移路径中各主要分部动力学及其环境影响的综合图景。

　　坡面入渗是降雨产流过程的一个基础问题，涉及洪水、泥石流、水资源分布等多种水文及环境灾害问题，在干旱—半干旱地区超渗产流过程中是控制产流量的关键一环。而坡面上水的入渗过程取决于重力、毛细力以及坡度坡长的复杂联合作用。在著名的Green-Ampt入渗模型基础上，陈力通过扩展研究提出了斜坡上适用的Green-Ampt模型，解决了坡面上入渗量增加抑或减小的物理机理问题，极大地推进了干旱—半干旱地区水文机理的研究，为水文模拟方法的探索提供了强有力的理论支撑。

　　另外，陈力还运用动力学思想提出了一种结合二维坡面流和双层土壤入渗模型的降雨—产流模拟方法，可以对坡面水流运动和降雨入渗过程进行细致求解，反映多种水文要素的空间—时间非均质特性。又在此基础上，运用高分辨率模拟方法考察跨越多个尺度水文响应的变化规律，总结出指数律的尺度效应特性，使水文过程多尺度时空异质的动力学机理认识及模拟方法有了更坚实的理论基础。

　　人类自诞生之日起，便随着自然环境的演变而不断发展。“水文环境、周边生态均处于一个动态发展过程当中”，陈力认为，在水文环境生态中，流域侵蚀产沙及输沙问题直接影响到生态系统的发展。

　　在流域侵蚀产沙方面，他提出基于力学机理和泥沙输移理论的坡面上细沟侵蚀的动力学模型，对泥沙侵蚀、沉积和非恒定输移的过程做了实时模拟，得到细沟侵蚀量与坡度、细沟密度、细沟几何形态及坡面水流动力要素的关系，解释了坡面垂向剖面几何特征形成的原因。针对山区性河道和床沙质较粗的河道泥沙输移，推移质是主要形式之一，它对输沙平衡、河道生态环境影响巨大，陈力主张研究河床表层沙的特性，并实地观测了河道中的推移质输沙率，提出基于表层床沙特性的方法明显具有更好的适用性及考虑床沙非均匀空间分布的必要性等观点，对泥沙输移的机理、不确定性及模拟方法的建立提供了理论依据。

　　河道周边植物构成区域水文生态系统的同时，也会对水流产生阻力，继而会影响到河道水流动力、洪水波传输、泥沙输移、河岸冲刷及河道走廊植被演化和水生生态环境。针对柔性植物对水流阻力的研究，陈力从材料力学大挠度悬臂梁理论出发，提出了一套快速求解柔性植物在水中弯曲的理论方法，并将之运用于解决水流—植物相互作用问题，可以连续求解植物弯曲随水流强度变化，其方法有望推广至复杂形状植物，应用前景十分广泛。另外，他还发展了一套溶质传输数学模型，对河道中溶质输移过程及模拟方法提出的改良策略，并顺利通过大型野外实验验证，取得良好的应用效果。

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　　所谓世间万物，皆相生相长，学科之间的发展亦如是。二十年如一日紧盯水文环境领域研究，陈力也积极关注交叉学科的发展，在生态水文学、水文地貌及气候变化的环境水文影响等方面积极探索并开展合作研究，全力寻找水文学和相关学科交叉的新兴生长点。

　　

　　

　　在陈力看来，创新是个从无到有的过程，只有经过反反复复的模拟实验，才能得到趋于真实的虚拟场景，才能完成创新。

　　诚然，在反复实验过程中，枯燥琐碎，诸多困难也不知何时会悄然而至。“当经过一遍遍实验后，规划好的实验场景仍然未出现，那该怎么办？”

　　谈及此，陈力表示，科研工作不可能一帆风顺，总会遇到一些困难。当遇到难题时，首先要让自己平静下来，通过运动或看书等方式舒缓神经，换个时间与思路或许困难就会迎刃而解。动静相宜，劳逸结合，是他对待科研工作的态度，同时也是执教为人师的教学理念。

　　“在我看来，做科研是一件很快乐的事情，它并不枯燥”。身为人师，一手做科研，一手育人才。陈力回国后以河海大学为依托，立即着手开展了水文环境领域的一系列研究，带领学生深入田野，头戴草帽，搭架子、设围栏、安置水位测量仪……在理论学习的基础上，通过实践培养学生对待科研的热情。“拥有了科研热情，才能持续进行接下来的研究工作”。

　　面对今后的科研规划，陈力早已有了清晰定位。

　　他将基于在留美期间开展的流域地表—地下水系统的耦合模拟研究，对地表水和地下水关联性及模拟方法进行深度探索。以新安江流域上游的试验小流域为野外研究站点，从流域尺度及河道尺度两个层面研究耦合水资源系统并结合室内试验及数学模拟方法，深入探讨地表地下水资源系统的耦合机理，开发适合我国国情的新一代耦合模拟模型，为我国未来的水资源调查、评价、预测及管理工作提供数据支撑与理论依据。

　　当前水资源问题的紧迫性，必然会对水文科研工作者带来诸多新型挑战。我们也笃定，只有敢于探索创新，心怀热情地对待每一个科研过程中的难题，才会超越以往，创建出更适合当前发展趋势的新成果。

　　多年来，陈力一直在水文环境研究这条道路上“深耕”，他时而埋头于实验室、时而行走于荒野丛林，获得了一份份第一手资料、数据，取得一项项科研成果、荣誉，在助推领域快速发展的同时，也书写着自己的芳华人生。

　　

　　陈力，河海大学水文水资源学院教授、博士生导师。国家第四批青年“千人计划”入选者。从事环境水文过程机理及数值模拟等方面研究，主持美国地质调查局、美国陆军工程师团、美国垦务局、中国自然科学基金等科研项目10余项，发表论文30余篇，其中SCI收录论文20余篇，部分成果被国际学术专著介绍并多次在美国地球物理联合会等组织的顶级国际会议上做特邀报告。