学科简介

农业工程

【历史沿革】

菠菜联盟论坛农业工程学科是在近代著名水利大师李仪祉先生1932年创办的陕西水利专科班和1941年著名水利专家沙玉清教授创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开始招收研究生，是国内最早开展农田水利研究生培养的单位。1982年获批我国第一个农业水土工程硕士点，1984年获批农业机械设计与制造和农业机械化硕士点，1986年创建了我国第一个农业水土工程博士点，并于1998年经批准设立了农业工程博士后流动站，2000年获农业工程一级学科博士授予权。2002年和2007年农业水土工程学科成为国家级重点学科，农业机械化工程、农业生物环境与能源工程和农业电气化与自动化学科成为陕西省重点学科。

【研究方向】

瞄准学科前沿，围绕旱区农业节水、农业现代化等国家战略需求，形成了农业水土工程、农业机械化工程、农业电气化与自动化、农业生物环境与能源工程等4个二级学科和招生培养方向：

农业水土工程：开展农业节水理论、灌溉排水新技术、农业水土资源利用与保护、农业水土工程管理与信息技术的研究。

农业机械化工程：开展现代农业装备与技术和农产品加工技术与装备的研究。

农业电气化与自动化：开展农业电子与自动化技术和数字农业与农业信息化工程的研究。

农业生物环境与能源工程：开展生物能源工程与技术和生物环境工程与技术的研究。

【科研成果】

近5年，学科承担众多国家和省部级科研项目，获批多项国家及省部级奖励。获批国家重点研发计划项目、自然科学基金优青项目、黄河水科学联合基金重点项目、海外优青和省部级科研项目200余项，到位经费10000余万元；发表科研论文500余篇；授权专利和软著115件；获教育部高等学校科学研究优秀成果奖3项（其中自然科学一等奖1项，二等奖1项，科技进步二等奖1项），陕西省自然科学奖二等奖1项，获陕西省农业技术推广成果奖二等奖1项，1项成果入选2022年度水利先进实用技术重点推广指导目录。团队现有双聘院士2人，国家级和省部级人才计划入选者30余人。

【研究生培养】

累计培养人才2万余名，产生了李仪祉、沙玉清、朱天祜、山仑、李佩成、康绍忠等一批著名专家与院士，是我国农业工程学科人才培养的主要基地。主要招生方向为农业水土工程、农业机械化工程、农业生物环境与能源工程、农业电气化与自动化等。在读学术型博士和硕士研究生600余名。

水利工程

【基本情况】

学科始于李仪祉先生1932年创办的陕西水利专科班，沙玉清先生1935年创立农田水利学、1940年创办武功水工实验室，1941年开始招收研究生，1965年开篇《泥沙运动学引论》，创建了旱区水利学科体系。学科均衡发展，专业层次健全，为西部培养万余名行业骨干，是西北最大的水利人才培养基地之一。

近年来承担项目600余项，在高坝泄洪消能、生态水资源配置方面获国家科技奖2项，渠道防渗抗冻胀方面获中国大坝学会特等奖，水电站安全高效运行方面获教育部自然科学二等奖、省级自然科学一等奖。5年内科研立项200余项，到位经费8500余万元，在《Water Resources Research》、《Water Research》、《水利学报》等刊物发表高质量论文500余篇，在科学出版社出版学术专著十余部；王光远、李佩成等一批著名学者获批中国工程院院士。

【研究方向】

围绕国家生态文明建设及粮食安全对水资源的重大需求，设置了旱区水文与水资源可持续利用、灌溉工程学、工程水力学与水沙调控、旱寒区水工程安全与灾害防控、水电站与泵站安全高效运行5个主攻学科方向。聚焦西北“旱寒高沙”逆境特征水利科学命题，在变化环境下水文计算与水资源可持续利用、高坝泄洪消能与泥沙治理、寒区渠库防渗抗冻胀理论与技术、灌溉与量水技术等方面特色鲜明、优势突出、国内领先。

水文学及水资源学科：开展流域水文模拟及水旱灾情预测、旱区水资源可持续利用与管理、区域水量转化与水资源调控、水文遥感与信息化等方向研究。

水力学及河流动力学学科：开展水沙科学与生态保护、灌溉水力学、消能防冲理论与技术、城市与山区水灾害防治等方面研究。

水工结构工程学科：开展严酷严寒极端气候条件下水工结构安全服役理论与技术、高寒高沙高水头极端条件下水工材料防渗抗冻抗冲耐磨耐久性研究及新材料开发、大型水工钢结构及组合结构的稳定与振动控制等方面研究。

水利水电工程学科：开展流体机械及其系统、水电机组安全高效运行及其与新能源协同优化运行、多能互补一体化系统容量配置规划研究、可再生能源发电设备状态监测与故障诊断等方面研究。

【代表性成果】

创新水文计算与水资源调控关键技术，支撑旱区高质量发展

提出了基于Copula函数的短序列设计值、分期洪水重现期、P-III分布新型参数估计等模型与方法，突破了旱区环境变化下流域复杂工程水文计算的关键理论，形成了流域复杂工程多变量工程水文计算体系，攻克了分期洪水设计标准转换理论技术，为变化环境下水工程建设管理提供了理论支撑。揭示了西北内陆流域干旱时空演变规律和气象-农业-水文-地下水干旱转换机理，构建了干旱的评估方法、传递机制以及预测预估模型体系，从时空多角度系统揭示了气象干旱和农业干旱的时空动态演变特征与发展趋势，提出了气象水文综合干旱指数。提出了绿洲适度农业规模理论体系，创建了数量—结构—空间三维适度农业规模模型、“量质域流”水资源承载力评价指标体系、区间模糊双层规划水资源承载规模模型，形成了节水高效和生态健康水资源时空优化调配理论方法，为旱区抗旱减灾、生态环境保护和高质量发展提供了理论支撑。成果编入《中国学科发展战略-水利科学与工程》；提出绿洲适度农业规模理论体系，为旱区生态水资源科学开发提供科学依据，引领了旱区水文计算研究方向。

流域水沙系统治理及泄洪安全关键技术

针对黄土高原生态环境脆弱、多沙河流水利水电开发重大问题，从流域产沙与水土流失、河流输沙与生态治理、枢纽调水调沙与泄洪消能等方面，创建了植被坡面水沙运动模型，探明了流域水沙孕灾机制，揭示了多沙河库水沙运移规律，创造性地提出了全概率输沙计算方法与高坝泄洪消能新技术，为黄河流域水沙资源化利用提供理论依据。

创新的高坝泄洪消能技术，应用于长江、渭河、赣江等河流多个河段的河道整治工程，以及金沙江鲁地拉水电站、缅甸纽伦江滚弄水电站、印尼巴丹托鲁水电站等国内外多个大中型水电工程枢纽设计中；解决了坦桑尼亚尼雷尔、刚果金布桑加以及澜沧江如美、贵州马岭等30余项国内外高坝大库泄洪消能技术难题，保障了工程高效安全运行及下游人民生命财产安全，成果编入《水工设计手册》和国家级规划教材，扩大了国际影响。

水轮机调节系统瞬态稳定性与预测控制

探明水电机组瞬态稳定性调控对区域电力系统灵活性和安全性影响机制，具有重要科学意义和工程实践价值。在国家自然科学基金优秀青年项目等支持下，提出了水轮机调节系统过渡过程通用建模新方法和系统物质流、能量流和信息流协同性新理论，揭示了非最优工况水电机组角速度控制与轴系振动相互作用新机制，构建了克服瞬态过程滞后效应与噪声扰动的水轮机调节系统有限时间控制和广义前馈预测控制方法。

相关理论成果为三峡机组全水头频率调节以及西北电网大型水电站一次调频与AGC协同控制问题提供了关键理论指导与技术支撑；获教育部自然科学二等奖、省级自然科学一等奖各1项；出版专著2部；获批发明专利10余项；牵头修订《水电站生产运行评价技术规范》行业标准。

【研究生招生培养】

博士研究生：水利工程一级学科（081500）下设5个方向：流域水文与水资源可持续利用（01）、水工水力学（02）、水工建筑物设计与新材料（03）、水工岩土工程（04）、水机系统风险评估与调控（05）。

学术型硕士研究生：水利工程一级学科（081500）下设7个方向：水资源可持续利用与保护（01）、流域水文模拟（02）、水工水力学（03）、旱寒区水工结构工程安全与灾害防控（04）、水工建筑物设计与新材料（05）、水电站与泵站工程（06）、新能源与智能控制（07）。

专业学位硕士研究生：水利工程（085902）下设智慧水利专项、水利工程重大项目等。

本学科目前在读博士研究生59人，学术型硕士研究生133人，专业学位硕士研究生349人。2023年招收博士研究生11人，学术型硕士研究生44人，专业学位硕士研究生104人。

土木工程

【历史沿革】

土木工程系源于1932年李仪祉先生开办的陕西水利专科班（1934年并入国立西北农林专科学校水利组）及1940年武功水工实验室设立的土工实验室。1986年创办农业建筑与环境工程专业，1999年合并组建菠菜联盟论坛土木工程系，现为国家级一流本科专业建设点。2023年获批学校首批课程思政示范专业。土木工程系现有教职工33人，其中正高级4人，副高级17人；教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者1人，全国徐芝纶力学优秀教师1人。先后荣获水利德育教育优秀成果、高等学校水利类专业教学成果奖、陕西省科学技术进步奖、水利部科技进步奖、大禹水利科学技术奖等荣誉。编写教材20余部，多部教材入选省部级优秀/规划教材，发表教改论文50余篇。

【研究方向】

非饱和土和特殊土力学理论及应用

研究西北地区广泛存在的湿陷性黄土、膨胀土、盐渍土、分散土等特殊土的工程性质，分析建筑物荷载、水、大气作用与特殊土体之间的相互作用机理及工程应用效果。

岩土工程灾变机理及防治

研究岩土工程从正常承载到灾变的机理与过程描述方法，探索岩土工程灾变的预测、防治和监测方法，开发相应的土质加固、防灾减灾技术措施和工法及工程应用。

村镇建筑和设施农业结构设计理论及综合防灾

研究适宜于村镇建筑的生态建筑材料，探索抗震性能好、符合当地特色的现代城镇结构与乡土建筑的设计理论与方法，围绕房屋、温室、棚圈等结构的力学性能、传力路径、整体性能退化规律等方面开展倒塌破坏机理和抗倒塌设计方法研究。

西北地区生命线工程健康监测及病害治理

通过理论分析、现场实测、模型试验和数值分析等方法，研究西部高寒与大温差等极端环境下输水工程、桥梁工程以及村镇建筑等的灾变机理与健康监测技术，开发防减灾预警和加固技术，建立具有区域特色的结构健康监测与病害控制体系。

【近年来取得的成果】

近五年承担各类科研项目100余项，到位经费1500余万元，在Journal of Composite Materials、 Construction and Building Materials、Computer and Geotechnics、International Journal of Steel Structures、Acta Geotechnica、Journal of Hydrology、《工程力学》、《岩土工程学报》、《岩土力学》、《建筑结构学报》、《水利学报》等刊物发表研究论文200余篇。参编《非饱和土试验方法标准》、《聚丙烯网水泥砂浆抗震加固砌体农房墙体应用技术导则》等标准规范多部。2020-2023年获得省部级科技进步奖6项。

【研究生招生方向及培养情况】

本学科招收土木工程(081400)学术型硕士和土木水利(085900)专业学位硕士。近三年来，毕业硕士研究生50余人。