专业解析丨国家级一流专业——水利水电工程

  水是人类赖于生存的基本要素，水电是社会持续健康发展的清洁能源之一，治水兴国，合理开发绿色清洁能源、实现水资源高效利用是人类社会持续健康发展的主旋律。水利水电工程学科是在水的自然特性研究之基础上，以工程或非工程措施调控和利用水能资源的工程科学。水利水电工程专业以力学、水文学等为专业基础，研究水资源、水工结构、水力学及河流动力学、水利工程技术相关的基本理论和技能，培养水利水电工程勘测、规划、设计、施工、运行管理的复合高级人才。积极践行“两山理论”的治水方针，实现水资源高效利用、水生态显著改善，水环境持续向好，在水工智能建造、水连网、流域综合治理、江河泥沙调控等方面培养专业方面技术人才，助推高水平质量的发展和双碳理论等国家战略顺利实施，该专业具有广阔的发展前景。

  水利水电工程学科始于现代水利大师李仪祉1932年创办的陕西水利专修班和著名泥沙专家沙玉清1940年创办的武功水工实验室，开启了我校水利工程学科的科研与教学工作；1986年我校水利水电工程二级学科获硕士学位授权点，2003年获博士学位授权点，2009年获准设立博士后流动站，2011年获得水利工程一级学科博士学位授权点。水利水电工程本科专业是西北农林科技大学重要的工科专业之一，是陕西省特色专业和国家一流专业建设点，通过国家工程教育专业认证。本专业以培养水利水电工程规划、设计、施工、管理高级工程技术人才为目标，依托水利工程一级学科博士学位授权点及博士后流动站、农业水土工程国家级重点学科、陕西省水工程安全与建设研究中心、陕西省水利工程质量检测中心站、水利部西北水利科学研究所实验中心、西北水利水电建筑勘察设计院等科学技术创新研究及社会服务平台，形成了产学研紧密结合，具有鲜明地域特色和区位优势的水利水电工程专业人才教育培训基地，为我国水利水电行业培养了大批高水平的工程技术、科研及管理人才。

  本学科以服务西部旱区水利建设为使命，围绕西部水利建设中“旱寒高沙”相关科学命题，依托国家重点研发计划及国家基金项目，在流域泥沙调控、高坝泄洪消能、旱寒区水工程安全与防控、水工新材料等方面具有区域特色鲜明的研究方向。积极契合国家黄河流域高水平质量的发展、双碳目标、智慧水利、 “一带一路”倡议、国家重大战略需求，依托水利部西北水利科学研究所实验中心，西北水利水电建筑勘察设计研究院等平台，解决了高坝泄洪安全、渠库泥沙防治、防渗抗冻胀等关键工程科技难题，在国内外产生了重要影响。“高坝泄洪消能防护和雾化安全技术与应用”获2012年国家科技进步奖二等奖、“x宽尾墩消能技术探讨研究与应用”获2007年陕西省科技奖一等奖、“高寒区长距离供水渠道高效运行与安全保障技术” 获中国大坝工程学会特等奖、“渠道抗冻涨破坏防控理论理论与关键技术”获农业节水科技一等奖，在行业享有较高声誉。近年来，近五年承担各类课题及任务300余项，到位经费7000余万元，在Water Research》、《Journal of Hydrology》、《Construction and Building Materials》、《水利学报》等刊物发表学术论文500余篇。

  水利水电工程专业学习的主要课程有：理论力学、材料力学、结构力学、水力学、土力学与地基基础、建筑材料、工程测量、工程地质与水文地质、工程水文学、水工钢筋混凝土结构、水工建筑物、水电站、水利工程项目施工。以数学、力学、水文学、计算机科学等为基础，培养具有研究水利水电工程建设相关理论和工程设计、施工、运行管理方法的能力，同时具有解决水灾、水资源、水能资源科学问题的能力。具有水利学科的基础知识和专业技能，能在水利水电工程、水资源开发、水利防灾减灾、水利生态环境保护、流域高水平质量的发展、智慧运维等领域从事勘测、规划、设计、施工、科研和管理工作的能力。

  能在水利、水电、土木工程等领域从事勘测规划、设计、施工、教学科研、管理等工作。优秀毕业生可以推荐或报考我院 8 个博、硕士学位授权点继续深造，也可推荐或报考国内外院校博、硕士研究生。

  目前水利水电工程专业毕业生就业主要有两个方向：第一类超过 35%，升学至清华大学、武汉大学、四川大学、中国水科院等国内“双一流”院校、国家级科研院所的水利、土木等学科的相关硕（博）士点继续深造，或推荐到国外知名大学深造。第二类是在省、市设计单位、业主单位、流域机构或国企建筑单位从事水利、水电、土木工程等领域的勘测规划、设计、施工、运行管理等工作。第三类是在全国各大涉水高校、研究所从事教学科研工作。

  兴水利除水害历来是关系国计民生的基础工程，也是实现中华民族伟大复兴的重要基础，江河高水平质量的发展战略为我国治水确定了方向，助推国家战略，全方面提升国家水安全保障能力、加强新一代信息技术与水利业务的深层次地融合，是广大水利水电工程专业的毕业生的历史使命，因此该专业前景广阔，大有可为。另外，随国家经济对外投资和建设的发展，中国水电积极推行“走出去”战略和“一带一路”倡议，先进的筑坝技术、制造装备、标准规范等为水电行业开辟了巨大的海外市场，对人才的需求也会慢慢的多、越来越高。

  最重要的一点是要有干大事的志向，立志在水利行业干大事业，做大功绩。大学需要学水力学、结构力学、材料力学、土力学、弹性力学等涉及固体力学和流体力学相关的力学课程，还会涉及计算机编程相关的课程，因而对数学和物理要求比较高，如果物理、力学、数学感兴趣或较为擅长，更为适合学习本专业。水利水电工程属于工程学科，要求具有较强的实际操作能力，认真、细致、严谨的做事风格，以及敢于吃苦的精神和团结协作精神；要求学生具备高度的责任感、使命感和实事求是的科学精神。无论将来做科学研究、流域管理、设计、施工、监理， 所有的水利工程都将传承百年千年，因而不仅需要保证发挥水利工程的设计功能，更要兼顾其长期的安全性，对水利工作者的科学精神提出了更高要求。

  水利水电工程在我国作为单独的一个学科，在国外总是作为土木与环境工程下的子学科，水利水电工程专业本质上与土木、环境等学科有很多共同的基础，结构、岩土、水流等内容在这几大学科都有涉及，而水利水电工程学科主要涉及水工构筑物等固体相关的工程结构问题，还主要涉及水流、泥沙、污染物相关的流体相关的水流问题。

  （1）水力学及河流动力学主要研究的内容：大坝泄洪消能，高速水流掺气雾化，水流流经泄水建筑物表面发生的空化空蚀，流体诱发振动，流固耦合作用，地表水-地下水相互作用，水电站、水泵、长距离供水调水和城镇供排水工程中的水锤问题，环境水利学与山区河流保护，水信息学与水利新技术，流域及溃坝洪水，水库湖泊水环境，河道植被水流研究，库区滑坡涌浪灾害模拟，城市雨洪模拟预测及水弹性城市建设，深隧水力学问题研究，泥沙运动力学，河床演变学，水沙数学模型，两相流理论，流域泥沙产输过程，土壤侵蚀，山洪、滑坡和泥石流灾害，河口海岸动力学，环境泥沙学，河流模拟与测控技术，研究水利水电开发对河流生态的影响，减少河流生态影响以及增强区域生态效益的调控措施，污染物的迁移转换规律，平原河网水文-水动力过程模拟，湖库密度流及其生态环境效应，河-湖-工程水动力与水环境耦合模拟技术，紊流大涡模拟与直接数值模拟等精细模拟技术的研究。

  （2）水工结构主要研究的内容：工程结构灾变机理与安全评价，结构的抗震理论、模型试验技术与控制研究，水工、港工及海洋结构物的损伤检测与健康诊断和加固技术，水工结构新材料，水工结构数值分析、模型实验与安全评价等；

  （3）水工岩土主要研究的内容：土工建筑物抗震及材料工程特性研究，土工构筑物变形与稳定的计算方式与模型试验，混凝土与岩土材料静动态本构关系与计算模型，地下结构的分析理论、计算方式与模型实验，渠库防渗抗冻胀，水工岩土水力劈裂，复杂地质条件下水利水电工程渗流特性、渗透破坏等。

  社会上有不少人认为水利是冷门专业，是艰苦专业，其实这完全是一个误解。相对于全国水利专业的学生规模而言，水利行业的高品质人才需求特别大，不仅政府部门中有水利部/厅/局等单位，还有许许多多上规模、上档次的水利流域机构、水利水能开发集团、设计院和研究院等，高品质人才需求远高于绝大多数专业。而且正因为被有些人归入冷门专业，水利专业的优秀人才比例相比来说较低，这就为其中优秀人才的脱颖而出提供了更好的条件。水利建设早已告别了过去靠人海战术、住工棚艰苦奋斗的年代，如今的水利设计、科研和施工管理人员，其工作条件与其他白领阶层无异，设计与科研人员平时工作、生活于大城市，不需长驻工地，况且工地的工作生活条件不差、待遇收入不菲。水利工作者更是拥有饱览祖国大好河山的便利。最重要的是，水利工作是功在当代，利在千秋的家国大事，中华五千年的文明始于大禹治水，建立夏朝；而后李冰修建都江堰工程，造就天府平原，千年后成都平原仍是沃野千里；到现代，李仪祉先生开创现代水利工程学科，建造“关中八惠”，直接解决了陕西关中平原干旱问题，再也不会因干旱导致死尸遍地的悲惨景象了。随时代的发展，信息时代也给水利工程赋予了新的内涵，水资源利用、洪旱灾害治理、水污染控制、海洋开发，全新的信息技术为水利工程师解决关系国计民生重大问题提供了千载难逢、大显身手的机遇。优秀学子们，地球表面四分之三的面积覆盖着水，没有水就没有地球上的人类及所有生物，水利行业是永不褪色的行业，是立志做大事的学子的理想行业。

  自学习水利水电工程专业以来已是第四年了，越来越感受到对水力资源兴利除害的重要性，也更深知作为一名水工人应具有更强更扎实的基础知识，培养专业能力，责任与担当意识。因为水利是农业的命脉，水利水电工程是水利类的一个重要分支，它面对与解决实际工程问题以保障人们的基本生活需求，用水安全等。在专业学习方面，本专业要求我们打下良好的数理基础和力学基础，其中四大力学（理论力学，材料力学，结构力学，水力学）与水工建筑物，水工钢筋混凝土结构等是专业核心重点课程。学习范围兼具深度与广度，面对繁多复杂的原理，规范，公式和计算量，我们应该抓住课堂，紧跟老师们ppt的讲解思路，将重点内容在课本上勾画下来或做笔记以方便课后复习。水工专业是典型的工科专业，课后我们应该一定题量的练习来巩固知识，在练习的过程中要注重耐心和细心，切记不能马虎。重点课程课时多，几乎贯穿整个学期，为了达到更好的学习效果，就要一直的复习巩固以达到融会贯通。此外，专业软件的重要性不容忽视，如CAD，ANSYS等。熟练掌握专业软件的运用对日后无论是开展研究工作还是解决实际问题都大有裨益。目前我校拥有水利工程一级学科博士学位授权点，水利水电工程为国家一流本科专业建设点，我院还拥有多个科学技术创新研究及社会服务平台。回望过去三年的学习之路，一本本厚厚的专业书，一张张写满公式和草图的演草纸，一个又一个为工图和报告而难眠的夜晚都令我难忘。最后想感谢各位老师在我有问题时的耐心解答，在我迷茫时的指引帮助都令我倍受鼓励，老师在科研上超高的学术素养和严谨的治学态度，在课堂上的风趣幽默，知识渊博，在生活中的和善可亲都令我难忘，受益匪浅，也是我终身学习的榜样！

  “经国本、解民生、尚科学”。在求学求知的路上，作为一名水利工程专业的学生，我认识到水利工程是一门涉及到自然科学和社会科学多门类跨学科的专业，也是一门具有实际应用性的学科，其对于社会经济发展、人民生活生产和生态建设具备极其重大的意义。例如，在全球变化背景下，面对极端复杂的外部环境变化，水利工程的建设和应用（三峡工程、小型农业灌溉工程）对于有效缓解灾害带来的负面影响起着至关重要的作用。作为新时代的水利人，我们第一步要具备过硬的专业素质和严谨的工作学习态度。水利工程的建设关乎民生，这在某种程度上预示着我们在工作的每一个细节都不容忽视。在本科学习阶段，需要认认真真地对待每一门学科，专注于课堂与实践，深刻理解并反复思考在书本上学到的理论知识，并建立自己的知识体系。其次，作为新时代的水利工作者，我们也需要紧跟时代步伐，掌握各类所需软件（如Matlab、ArcGIS等），提升个人的模型应用能力和编程能力，这不仅是考验我们的学习能力，也是为今后继续开展科研工作或进行社会工作打下基础。西北农林科技大学水利与建筑工程学院具有悠久的历史，为学生提供了良好的学习和发展平台。求学路漫漫，回顾本科四年的学习，西农水建学院的老师们身上所具备的诚朴勇毅、严谨治学的精神让我大受裨益，让我能不忘初心，牢记身上的使命和责任，以严谨细致的求学态度继续在科研道路上前行。

  回忆起曾在母校西农求学的四年美好时光，首先是非常感激教授和指导过我的各位老师，他们身上那种认真负责的工作态度和严谨务实的工作作风一直深深感染着我，正是可亲可敬的他们为我打下了坚实的专业基础，让我至今受益匪浅。其次，结合我的求学之路，谈谈我感受最深的两点学习心得：

  （1）尽力学好学院为我们开设的每一门课程，每一门课程都将是我们日后工作和科研生活中的有力工具。数学类和英语课程当然是基础中的基础，打好基础是必须的；水工建筑物、钢混、水力学、水文学、土力学、岩石力学、材料力学等等专业课程的理论知识一定得学好，它们可是我们这个专业“吃饭的家伙”；计算机绘图和MATLAB、Python等编程语言的学习在这个时代是必不可少的，而且在后续的工作和科研生活中会发挥很重要的作用；此外，水工模型试验、水力学试验等等试验类课程将很好地锻炼我们的动手能力，掌握这些试验技巧很有可能会给我们以后的工作和科研带来惊喜和便利。

  （2）有意培养自己自主学习的习惯，主动式学习远比被动式学习的效果要好。比如，对于数学类和力学类课程，自己拿起笔推导一下比看老师或教材的推导过程更容易掌握；对于作图和编程类课程，自己移动鼠标、敲敲键盘做一下比光看视频讲解更容易上手；对于理论性较强的课程，自己做一个较为细致的归纳总结，梳理清楚逻辑脉络比漫无目的地强硬记忆更为深刻。此外，在自主学习的过程中，我们也会逐步培养起自己察觉缺陷和解决实际问题的能力，增强自信心和成就感。

  2012年，怀揣着对大学生活的热切向往，我来到了西北农林科技大学，选择水工专业，除了受本专业的姐姐影响外，还有对毛主席笔下“高峡出平湖，当惊世界殊”壮美景观的憧憬，以及对高薄拱坝如何抵挡亿方水压的好奇。在水工专业的学习中，通过多门力学课程学到了水库筑坝的原理，也通过水工建筑物等相关课程学到了水库大坝修建的过程，在解答了心中疑问的同时，也渐渐的喜欢上了这个专业。诚然，水工专业需要扎实的理论基础，也需要面对众多复杂枯燥的计算公式，但在这样毫厘必争的氛围下，磨练了我的耐心与责任心。我会享受钢筋配比合理带来的喜悦，我会得意一张张复杂手绘工程图纸出自自己之手。在专业认知实习中，我惊叹于水利人的鬼斧神工，也自豪于水利人“治水兴邦、筑坝为民”的担当。如今，博士毕业后选择在三峡梯级调度通讯中心工作，参与“国之重器”的运行与调度。回想起在水工专业学习中的点点滴滴，我庆幸自己当初的正确选择。感谢本科求学过程中各位耐心讲解问题的专业老师、生活中热心帮助的学长学姐。感恩母校西农，祝水工专业越办越好。

  2007年，我成功考入了西北农林科技大学水利水电工程专业，此后也在这里完成了我的硕士、博士学业。博士毕业后，我来到清华大学从事博士后阶段的研究工作，继续水利人“兴水利，除水害”的事业追求。回首过去，正是西农老师们认真、专业地传道授业，才使得我能在科研道路上不断前行。老师们用自己的言传身教深刻诠释了“诚朴勇毅”的校训，忠诚于党的教育事业、时刻发扬艰苦朴素的工作作风、工作中勇于创新以及面对困难永不退缩的毅力。我为我们学院拥有众多博大精深专业相关知识的老师而自豪。正是老师们制定了精准的专业培养方案，并在后续基础课程、专业课程、认识实习、生产实习中孜孜不倦的辛苦付出，才成就了我们扎实的专业相关知识。“十四五”规划中提出加快西南水电基地建设、加快抽水蓄能电站建设；立足流域整体和水资源空间均衡配置，加强跨行政区河流水系治理保护和骨干工程建设；面向服务国家重大战略，实施雅鲁藏布江下游水电开发、ECO保护修复、重大引调水、防洪减灾、沿边沿江沿海交通等一批重点项目建设。能够准确的看出水工专业的前景很广阔，祖国的水利事业正在蒸蒸日上。曾经，在西农优美的校园环境里，聆听着大师们的水利工作事迹，感悟着老师们走遍大江大河的足迹。在西农水工专业的学习经历对我今后的成长打下了坚实基础。