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發(fā)表論文： SCI 期刊論文(通訊作者注明*)
1. Huang, C.-S.,T. Yang, and H. D. Yeh* (2018), Review of analytical models to stream depletion induced by pumping: Guide to model selection, Journal of Hydrology, 561, 277-285, doi:10.1016/j.jhydrol.2018.04.015.
2. Huang, C.-S., and H.-D. Yeh* (2016), An analytical approach for the simulation of flow in a heterogeneous confined aquifer with a parameter zonation structure, Water Resources Research, 52, 9201– 9212, doi:10.1002/2016WR019443.
3. Chang, C.-H., C.-S. Huang, and H.-D. Yeh* (2016), Technical Note: Three-dimensional transient groundwater flow due to localized recharge with an arbitrary transient rate in unconfined aquifers, Hydrology and Earth System Sciences, 20, 1225-1239, doi:10.5194/hess-20-1225-2016.
4. Huang, C.-S., and H. D. Yeh* (2015), Estimating stream filtration from a meandering stream under the Robin condition, Water Resources Research, 51, 4848-4857, doi:10.1002/2015WR016975.
5. Huang, C. S., S. Y. Yang, and H. D. Yeh* (2015), Technical Note: Approximate solution of transient drawdown for constant-flux pumping at a partially penetrating well in a radial two-zone confined aquifer, Hydrology and Earth System Sciences, 19, 2639-2647, doi:10.5194/hess-19-2639-2015.
6. Huang, C.-S., S. Y. Yang, and H. D. Yeh* (2014), Groundwater flow to a pumping well in a sloping fault zone unconfined aquifer, Water Resources Research, 50, 4079-4094, doi:10.1002/2013WR014212.
7. Huang, C.-S., H. D. Yeh*, and C. H. Chang (2012), A general analytical solution for groundwater fluctuations due to dual tide in long but narrow islands, Water Resources Research, 48(5), W05508,doi:10.1029/2011WR011211.
8. Huang, C.-S., W. S. Lin, and H. D. Yeh* (2014), Stream filtration induced by pumping in a confined, unconfined or leaky aquifer bounded by two parallel streams or by a stream and an impervious stratum, Journal of Hydrology, 513, 28-44, doi:10.1016/j.jhydrol.2014.03.039.
9. Huang, C.-S., P. R. Tsou, and H. D. Yeh* (2012), An analytical solution for a radial collector well near a stream with a low-permeability streambed, Journal of Hydrology, 446-447, 48-58, doi:10.1016/j.jhydrol.2012.04.028.
10. Huang, C.-S., J.-J. Chen, and H.-D. Yeh* (2016), Approximate analysis of three-dimensional groundwater flow toward a radial collector well in a finite-extent unconfined aquifer, Hydrology and Earth System Sciences, 20, 55-71, doi:10.5194/hess-20-55-2016.
11. Huang, C.-S.,Y. L. Chen, and H. D. Yeh* (2011), A general analytical solution for flow to a single horizontal well by Fourier and Laplace transforms, Advances in Water Resources, 34(5), 640-648, doi:10.1016/j.advwatres.2011.02.015.
12. Huang, C.-S., and H. D. Yeh* (2014), Discussion of Integral and closed form analytical solutions to the transport contaminant equation considering 3D advection and dispersion by Luan Carlos de S. M. Ozelim and Andre Luis Brasil Cavalcante, International Journal of Geomechanics, 14(5),07014001, doi:10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0000245.
13. Yeh, H. D.*, C.-S. Huang, Y. C. Chang, and D. S. Jeng (2010), An analytical solution for tidal fluctuations in unconfined aquifers with a vertical beach, Water Resources Research, 46(10), W10535, doi:10.1029/2009WR008746. (博士班期間發(fā)表，第一作者是本人的博導)
14. Chang, C. H., C.-S. Huang, and H. D. Yeh*, 2018, Analysis of three-dimensional saturated-unsaturated flow in an unconfined aquifer with localized recharge, Hydrology and Earth System Sciences,22, 3951-3963, doi:10.5194/hess-22-3951-2018.
15. Chuang, M. H., C.-S. Huang, G. H. Li, and H. D. Yeh* (2010), Groundwater fluctuations in heterogeneous coastal leaky aquifer systems, Hydrology and Earth System Sciences, 14(10), 1819-1826, doi:10.5194/hess-14-1819-2010.
16. Tsou, P. R., Z. Y. Feng*, H. D. Yeh, and C.-S. Huang (2010), Stream depletion rate with horizontal or slanted wells in confined aquifers near a stream, Hydrology and Earth System Sciences, 14(8), 1477-1485, doi:10.5194/hess-14-1477-2010.
17. Kuo, C. C., C.-S. Huang, and H. D. Yeh* (2011), Transient analysis for fluid injection into a dome reservoir, Advances in Water Resources, 34(12), 1553-1562, doi:10.1016/j.advwatres.2011.08.006.
18. Yang, S. Y., C.-S. Huang, C. H. Liu, and H. D. Yeh* (2014), Approximate solution for a transient hydraulicC.-S. Huang head distribution induced by a constant-head test at a partially penetrating well in a two-zone confined aquifer, Journal of Hydraulic Engineering-ASCE, 140(7), 04014030, doi:10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000884.
19. Li, Z., T. Yang*, C.-S. Huang, C.-Y. Xu, Q. Shao, P. Shi, X. Wang, and T. Cui (2018), An improved approach for water quality evaluation: TOPSIS-based informative weighting and ranking (TIWR) approach, Ecological Indicators, 89, 356-364, doi:10.1016/j.ecolind.2018.02.014.
20. Ren, W. W., T. Yang*, C.-S. Huang, C. Y. Xu, and Q. X. Shao (2018), Improving monthly streamflow prediction in alpine regions: integrating HBV model with Bayesian neural network, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, in press, doi: org/10.1007/s00477-018-1553-x.
媒體報道：
用熱忱打造的“水戰(zhàn)士”
——記河海大學水文水資源學院教授黃璟勝
來源： 發(fā)布時間：2019-05-24
如果將視角移向外太空，我們生活的地球其實是個名副其實的“水球”，地球表面70%以上都被藍色的海洋覆蓋，其中外圍一圈叫做“水圈”的液態(tài)水層，從形成至今至少已有30億年的歷史。人類只要生活在地球上，就無法脫離水的包圍，水不僅是維持人類生存和發(fā)展不可或缺的最重要的物質資源之一，整個人類社會的正常發(fā)展也在一定程度上與供水、水質以及水生生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)息息相關。因此，要正確考慮地表—地下水文系統(tǒng)中所有影響水流的作用，其中針對地下水或地表水資源進行水文模擬是對地球水資源管理的首選方案。
近年來，國際知名期刊Hydrogeology Journal副主編河海大學水文水資源學院 黃璟勝教授一直致力于地下水流與地下水污染傳輸機制的研究，并建構了新的理論架構與數(shù)學模型，為我國地下水數(shù)值模擬研究的發(fā)展貢獻出全部的熱忱。投身于水文研究，這在他看來，就是自身科研歷程中最好的著陸。
凝心聚力與水同行
從小生在臺灣長在臺灣的 黃璟勝，自2009年在臺灣交通大學攻讀博士起，就與地下水模型的開發(fā)與應用結下了不解之緣。但 黃璟勝坦言，其實他與水文領域結緣的過程中還發(fā)生了一點“小插曲”。最初， 黃璟勝的研究領域與水文相差甚遠，本科期間，他在臺灣交通大學土木工程專業(yè)學習，當時本以為會在土木工程領域里扎根，卻不曾想與水資源的緣分已悄然而至。
本科和碩士期間都和土木工程打交道的 黃璟勝，在一次修課時無意中與臺灣交通大學葉弘德教授的夫人熟識，在葉夫人的介紹下，本科畢業(yè)后 黃璟勝便跟隨葉弘德教授開始接觸水文，探索地下水世界里的奧秘。在葉教授的指導下，他將研究重點放在解決地下水污染整治過程中存在的模型計算速度過慢和網(wǎng)格難以構建這兩個問題。
據(jù)黃璟勝介紹，在地下水數(shù)值模擬研究中，這兩個問題早已是該領域里公認的“難啃的骨頭”。為了拿下這塊“硬骨頭”，早在20世紀70年代初，無數(shù)水文研究人員已經(jīng)對地下水模型的開發(fā)和應用展開研究，也陸續(xù)成功開發(fā)出一批關于地下水模擬的軟件。像MODFLOW、RT3D，這些都是地下水模擬領域里聲名在外的“明星”軟件，起初也確實在地下水模擬中起到關鍵作用。但隨著對地下水研究的進一步深入與復雜化，這些軟件逐漸無法兼顧高效與精準的需求。 
在實際模擬時，網(wǎng)格數(shù)量有時候高達上百萬個，這導致耗費相當長的計算時間。而為了減少計算時間，研究人員會采用大尺寸網(wǎng)格變成小尺寸的不均勻網(wǎng)格這一方法來解決，但與此同時也導致了網(wǎng)格難以構建這一新問題的出現(xiàn)。雖然研究人員已經(jīng)想到利用并行計算技術來縮短計算時間，但無論如何，計算速度仍無法擺脫計算器間的傳輸速度的限制。此外，構建并行計算機的高昂成本也令研究的進一步推進有些“吃不消”。
為此，從博士期間到現(xiàn)在的十幾年中， 黃璟勝不斷尋找解決問題的辦法。憑借多年的研究積累，將看似“千年難解”的問題一一攻克。他提出了發(fā)展承壓含水層地下水流的有限節(jié)點閉合解析方法。該方法通過學科交叉，采用電化學的實驗結果導出了地下水流偏微分方程的閉合解，當作該方法的基函數(shù)，允許水力參數(shù)在空間中不規(guī)則變異，能處理蜿蜒河川等不規(guī)則形狀的物理邊界，從而順利攻克了縈繞他心頭許久的網(wǎng)格建構困難與計算時間過長兩個難題。相較于傳統(tǒng)的數(shù)值方法，該方法的計算結果更加精準，計算時間從原來的1.5小時飛速縮短至6秒，計算器程序也變得更加簡化，兼顧了高效、精準與無網(wǎng)格的需求。
水文研究領域的熱點層出不絕，地表水和地下水的交互作用這一熱點也進入了 黃璟勝的研究視線中。長期以來，對其相互作用的研究都是采用微擾法來解沿海區(qū)域受潮汐影響的地下水流問題，但其中存在著兩個“致命”限制：其一是在微擾因子本該遠小于1時卻通常大于1；其二是該方法只能預測地下水位的變化，無法定義含水層內(nèi)部的水力水頭變化。既然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題就要想辦法解決，為此， 黃璟勝發(fā)展了不受微擾因子大小限制、能描述含水層內(nèi)部流場分布的數(shù)學模型，解決了上述問題，對地下水資源管理，具有重要的應用價值。
黃璟勝取得的一系列成果共發(fā)表了SCI期刊論文20多篇，并受到了國內(nèi)外學者的高度關注。其中國際知名期刊Water Resources Research評價：“研究對承壓含水層地下水流的問題提供了重要的理論基礎��”此外，國際著名期刊Environmental Modelling and Software榮譽創(chuàng)刊人和榮譽總主編澳洲大學Anthony.Jakeman教授也給予了高度評價，認為研究非常有潛力，在流域水環(huán)境模型發(fā)展方面有很重要的參考價值。
海陸間的“金鑰匙”
面對已經(jīng)在地下水數(shù)值模擬中取得的多項重要成果， 黃璟勝感慨萬千。想當初，剛剛接觸地下水模擬研究時， 黃璟勝總是摸不著頭緒，是葉弘德教授手把手指導他應該如何以“科研”的思維考慮問題，又該怎樣寫研究論文，甚至還教導他如何在“科研圈”里靜心做研究�！斑@對我后來的研究道路奠定了基礎，也讓我更加確定了自己的研究方向�！� 黃璟勝表示。
有些時候，機遇總是會在不經(jīng)意間到來。就在 黃璟勝在臺灣交通大學進行博士后工作期間，他結識了到臺灣進行學術交流的GSA Fellow美國德得薩斯農(nóng)機大學的詹紅兵教授。同樣都從事地下水數(shù)值模擬研究，兩人頓時找到很多共同話題。在談到地下水污染治理方面，詹紅兵教授提到河海大學在這方面的研究水平很高，并提議 黃璟勝有機會可以實地去學習。
考慮到我國幅員遼闊、地質復雜，不同水層出現(xiàn)的問題也不盡相同，這對全面了解地下水數(shù)值模擬有很大幫助，于是他萌生了到河海大學工作的想法。再加上近年來祖國發(fā)展速度很快，對科研的支持力度也很大， 黃璟勝認為祖國可以為他提供更寬廣的舞臺進行科學研究。于是，2017年 黃璟勝“漂洋過�！眮淼胶雍４髮W，延續(xù)心中對地下水數(shù)值模擬研究的熱忱。
雖然到河海大學的時間并不長，但在他看來，當初的選擇沒有錯，他尤其感謝葉弘德教授的教導與詹紅兵教授的建議，為他打開祖國的科研之門提供了一把“金鑰匙”，讓他有機會更好地了解地下水模擬。
來到河海大學后，在學校的大力支持下， 黃璟勝基于前期已經(jīng)取得的有限節(jié)點閉合解析方法的基礎上，打算對多孔介質和裂隙的雙重孔隙含水層這一地質情況展開研究。2018年，他獲得了國家自然科學基金青年科學基金項目“耦合多孔介質達西流與裂隙非達西流的有限節(jié)點閉合解析方法”，將心中的研究想法付諸實踐。
多孔介質與裂隙的雙重孔隙含水層是世界上典型且普遍的地質情況。裂隙蘊含著豐富的地下水資源，其透水性遠高于多孔介質，是水流的主要通道，更是放射性核素等地下水污染物傳輸?shù)闹饕緩�。隨著多孔介質地下水流理論的日趨完善，研究人員展開了另一典型地質情況的研究：裂隙地下水流。近年來，國內(nèi)外專家學者也相繼展開了相關模型建構的研究，假設裂隙是在均勻分布的連續(xù)體的基礎上進行的，但一旦遇到實際復雜不均勻的裂隙分布時，用這種方法就無法及時有效地處理。
因此， 黃璟勝認為當前建立高效且精準的地下水流模擬方法，對了解地下水流在多孔介質和裂隙的耦合運移過程、理論發(fā)展和工程實踐有重要意義。
雖然項目才剛剛開始，但他心中已經(jīng)有了研究設想。他打算發(fā)展裂隙非達西流井函數(shù)與基函數(shù)這兩個閉合解。 黃璟勝介紹，相比國內(nèi)外最常使用的Stehfest或Crump的數(shù)值逆變換公式，該閉合解不僅能給予數(shù)值計算結果，其數(shù)學表達式子還能反映變量、參數(shù)和降深三者的關系。此外，如果采用傳統(tǒng)的有限元法等數(shù)值方法進行裂隙非達西流模擬，必須從t=0開始，根據(jù)時間步長time step Δt依序計算，如：Δt=0.1天，依序計算t=0.1、0.2、0.3��一直到t=10天，每一時間降深的空間分布，而采用 黃璟勝研發(fā)的閉合解，其解的數(shù)學式子能直接計算任意一時間內(nèi)每區(qū)多孔介質和每條裂隙降深的空間分布，不僅計算過程能得到簡化，還會大大提高計算效率。 黃璟勝預計，項目取得的一系列成果不但為雙重孔隙地下水流研究提供典范，還能對地下水的利用與保護、石油和天然氣開采等多領域都起到重要的理論意義和實踐價值。 
做熱忱的科學探路人
之所以能在地下水數(shù)值模擬研究中獲得諸多成果，除了前期積累了豐富的理論基礎與研究經(jīng)驗外，在 黃璟勝心中，支撐他在科研這條路上走下去的還有最重要的一點，那就是始終對科研抱有無限的熱忱�！盁岢馈边@個詞，在短短不到一小時的采訪過程中， 黃璟勝說了很多次�！翱蒲兄卸荚趶娬{創(chuàng)新精神，既然要創(chuàng)新，那創(chuàng)新的來源是什么？” 黃璟勝坦言在多年的研究歷程中，他不止一次想過這個問題，在他看來最終的答案也只有一個：熱忱。
只有熱愛自己所從事的行業(yè)，路才能走得長遠、走得穩(wěn)健。用熱忱構建的創(chuàng)新理念來指導現(xiàn)實中對地下水數(shù)值模擬的研究，能夠令 黃璟勝無時無刻都斗志滿滿。他表示，在對地下水領域的研究中，會遇到各種各樣的問題，必須時刻讓自己繃緊神經(jīng)，稍不留神也許就會使前期所付出的努力都付之東流。這樣高強度的工作，如果沒有對地下水數(shù)值模擬的熱愛，是難以堅持下去的�！坝辛搜芯繜岢溃也艜谟龅诫y題時主動想辦法去解決，而不是坐以待斃�！� 黃璟勝說道。
此外，他還補充到，科研的意義并不是只來源于自身的熱忱就足夠了，所做的研究還需對人類、對社會有所貢獻，這樣一來，自己在研究中所傾注的全部熱忱才會有價值。
有理想，有沖勁，這是 黃璟勝與團隊最真實的寫照。在他看來，自從進入河海大學水文水資源學院以來，團隊內(nèi)每一個成員都很拼，只要一工作，便會進入“兩耳不聞窗外事，一心只在科研中”的狀態(tài)。這種研究精神感染到了 黃璟勝，他也更愿意與這一樣一群優(yōu)秀努力的人聚在一起，共同為地下水數(shù)值模擬的研究發(fā)展貢獻自己的一份力量。
未來， 黃璟勝將帶著他對地下水數(shù)值模擬的熱忱，與團隊共赴下一個研究之約，抒盡心中的科學理想。
來源：科學中國人，2019年3月下
黃璟勝,男，漢族，1984年3月出生，博士�，F(xiàn)任河海大學河海大學水文水資源學院教授，博士生導師。
科學研究：