論文專著：
出版專著：
資料更新中……
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(dǎo))
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(bào)道：
用熱忱打造的“水戰(zhàn)士”
——記河海大學(xué)水文水資源學(xué)院教授黃璟勝
來源： 發(fā)布時(shí)間：2019-05-24
如果將視角移向外太空，我們生活的地球其實(shí)是個(gè)名副其實(shí)的“水球”，地球表面70%以上都被藍(lán)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(zhì)資源之一，整個(gè)人類社會(huì)的正常發(fā)展也在一定程度上與供水、水質(zhì)以及水生生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)息息相關(guān)。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(duì)地下水或地表水資源進(jìn)行水文模擬是對(duì)地球水資源管理的首選方案。
近年來，國(guó)際知名期刊Hydrogeology Journal副主編河海大學(xué)水文水資源學(xué)院 黃璟勝教授一直致力于地下水流與地下水污染傳輸機(jī)制的研究，并建構(gòu)了新的理論架構(gòu)與數(shù)學(xué)模型，為我國(guó)地下水?dāng)?shù)值模擬研究的發(fā)展貢獻(xiàn)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(tái)灣長(zhǎng)在臺(tái)灣的 黃璟勝，自2009年在臺(tái)灣交通大學(xué)攻讀博士起，就與地下水模型的開發(fā)與應(yīng)用結(jié)下了不解之緣。但 黃璟勝坦言，其實(shí)他與水文領(lǐng)域結(jié)緣的過程中還發(fā)生了一點(diǎn)“小插曲”。最初， 黃璟勝的研究領(lǐng)域與水文相差甚遠(yuǎn)，本科期間，他在臺(tái)灣交通大學(xué)土木工程專業(yè)學(xué)習(xí)，當(dāng)時(shí)本以為會(huì)在土木工程領(lǐng)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(shí)無意中與臺(tái)灣交通大學(xué)葉弘德教授的夫人熟識(shí)，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(dǎo)下，他將研究重點(diǎn)放在解決地下水污染整治過程中存在的模型計(jì)算速度過慢和網(wǎng)格難以構(gòu)建這兩個(gè)問題。
據(jù)黃璟勝介紹，在地下水?dāng)?shù)值模擬研究中，這兩個(gè)問題早已是該領(lǐng)域里公認(rèn)的“難啃的骨頭”。為了拿下這塊“硬骨頭”，早在20世紀(jì)70年代初，無數(shù)水文研究人員已經(jīng)對(duì)地下水模型的開發(fā)和應(yīng)用展開研究，也陸續(xù)成功開發(fā)出一批關(guān)于地下水模擬的軟件。像MODFLOW、RT3D，這些都是地下水模擬領(lǐng)域里聲名在外的“明星”軟件，起初也確實(shí)在地下水模擬中起到關(guān)鍵作用。但隨著對(duì)地下水研究的進(jìn)一步深入與復(fù)雜化，這些軟件逐漸無法兼顧高效與精準(zhǔn)的需求。 
在實(shí)際模擬時(shí)，網(wǎng)格數(shù)量有時(shí)候高達(dá)上百萬個(gè)，這導(dǎo)致耗費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間。而為了減少計(jì)算時(shí)間，研究人員會(huì)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(shí)也導(dǎo)致了網(wǎng)格難以構(gòu)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(jì)算技術(shù)來縮短計(jì)算時(shí)間，但無論如何，計(jì)算速度仍無法擺脫計(jì)算器間的傳輸速度的限制。此外，構(gòu)建并行計(jì)算機(jī)的高昂成本也令研究的進(jìn)一步推進(jìn)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(diǎn)閉合解析方法。該方法通過學(xué)科交叉，采用電化學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)出了地下水流偏微分方程的閉合解，當(dāng)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(gòu)困難與計(jì)算時(shí)間過長(zhǎng)兩個(gè)難題。相較于傳統(tǒng)的數(shù)值方法，該方法的計(jì)算結(jié)果更加精準(zhǔn)，計(jì)算時(shí)間從原來的1.5小時(shí)飛速縮短至6秒，計(jì)算器程序也變得更加簡(jiǎn)化，兼顧了高效、精準(zhǔn)與無網(wǎng)格的需求。
水文研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)層出不絕，地表水和地下水的交互作用這一熱點(diǎn)也進(jìn)入了 黃璟勝的研究視線中。長(zhǎng)期以來，對(duì)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(gè)“致命”限制：其一是在微擾因子本該遠(yuǎn)小于1時(shí)卻通常大于1；其二是該方法只能預(yù)測(cè)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(chǎng)分布的數(shù)學(xué)模型，解決了上述問題，對(duì)地下水資源管理，具有重要的應(yīng)用價(jià)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(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。其中國(guó)際知名期刊Water Resources Research評(píng)價(jià)：“研究對(duì)承壓含水層地下水流的問題提供了重要的理論基礎(chǔ)��”此外，國(guó)際著名期刊Environmental Modelling and Software榮譽(yù)創(chuàng)刊人和榮譽(yù)總主編澳洲大學(xué)Anthony.Jakeman教授也給予了高度評(píng)價(jià)，認(rèn)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(jià)值。
海陸間的“金鑰匙”
面對(duì)已經(jīng)在地下水?dāng)?shù)值模擬中取得的多項(xiàng)重要成果， 黃璟勝感慨萬千。想當(dāng)初，剛剛接觸地下水模擬研究時(shí)， 黃璟勝總是摸不著頭緒，是葉弘德教授手把手指導(dǎo)他應(yīng)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(dǎo)他如何在“科研圈”里靜心做研究�！斑@對(duì)我后來的研究道路奠定了基礎(chǔ)，也讓我更加確定了自己的研究方向�！� 黃璟勝表示。
有些時(shí)候，機(jī)遇總是會(huì)在不經(jīng)意間到來。就在 黃璟勝在臺(tái)灣交通大學(xué)進(jìn)行博士后工作期間，他結(jié)識(shí)了到臺(tái)灣進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的GSA Fellow美國(guó)德得薩斯農(nóng)機(jī)大學(xué)的詹紅兵教授。同樣都從事地下水?dāng)?shù)值模擬研究，兩人頓時(shí)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(xué)在這方面的研究水平很高，并提議 黃璟勝有機(jī)會(huì)可以實(shí)地去學(xué)習(xí)。
考慮到我國(guó)幅員遼闊、地質(zhì)復(fù)雜，不同水層出現(xiàn)的問題也不盡相同，這對(duì)全面了解地下水?dāng)?shù)值模擬有很大幫助，于是他萌生了到河海大學(xué)工作的想法。再加上近年來祖國(guó)發(fā)展速度很快，對(duì)科研的支持力度也很大， 黃璟勝認(rèn)為祖國(guó)可以為他提供更寬廣的舞臺(tái)進(jìn)行科學(xué)研究。于是，2017年 黃璟勝“漂洋過�！眮淼胶雍４髮W(xué)，延續(xù)心中對(duì)地下水?dāng)?shù)值模擬研究的熱忱。
雖然到河海大學(xué)的時(shí)間并不長(zhǎng)，但在他看來，當(dāng)初的選擇沒有錯(cuò)，他尤其感謝葉弘德教授的教導(dǎo)與詹紅兵教授的建議，為他打開祖國(guó)的科研之門提供了一把“金鑰匙”，讓他有機(jī)會(huì)更好地了解地下水模擬。
來到河海大學(xué)后，在學(xué)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(diǎn)閉合解析方法的基礎(chǔ)上，打算對(duì)多孔介質(zhì)和裂隙的雙重孔隙含水層這一地質(zhì)情況展開研究。2018年，他獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目“耦合多孔介質(zhì)達(dá)西流與裂隙非達(dá)西流的有限節(jié)點(diǎn)閉合解析方法”，將心中的研究想法付諸實(shí)踐。
多孔介質(zhì)與裂隙的雙重孔隙含水層是世界上典型且普遍的地質(zhì)情況。裂隙蘊(yùn)含著豐富的地下水資源，其透水性遠(yuǎn)高于多孔介質(zhì)，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(zhì)地下水流理論的日趨完善，研究人員展開了另一典型地質(zhì)情況的研究：裂隙地下水流。近年來，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者也相繼展開了相關(guān)模型建構(gòu)的研究，假設(shè)裂隙是在均勻分布的連續(xù)體的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，但一旦遇到實(shí)際復(fù)雜不均勻的裂隙分布時(shí)，用這種方法就無法及時(shí)有效地處理。
因此， 黃璟勝認(rèn)為當(dāng)前建立高效且精準(zhǔn)的地下水流模擬方法，對(duì)了解地下水流在多孔介質(zhì)和裂隙的耦合運(yùn)移過程、理論發(fā)展和工程實(shí)踐有重要意義。
雖然項(xiàng)目才剛剛開始，但他心中已經(jīng)有了研究設(shè)想。他打算發(fā)展裂隙非達(dá)西流井函數(shù)與基函數(shù)這兩個(gè)閉合解。 黃璟勝介紹，相比國(guó)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(jì)算結(jié)果，其數(shù)學(xué)表達(dá)式子還能反映變量、參數(shù)和降深三者的關(guān)系。此外，如果采用傳統(tǒng)的有限元法等數(shù)值方法進(jìn)行裂隙非達(dá)西流模擬，必須從t=0開始，根據(jù)時(shí)間步長(zhǎng)time step Δt依序計(jì)算，如：Δt=0.1天，依序計(jì)算t=0.1、0.2、0.3��一直到t=10天，每一時(shí)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(xué)式子能直接計(jì)算任意一時(shí)間內(nèi)每區(qū)多孔介質(zhì)和每條裂隙降深的空間分布，不僅計(jì)算過程能得到簡(jiǎn)化，還會(huì)大大提高計(jì)算效率。 黃璟勝預(yù)計(jì)，項(xiàng)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(duì)地下水的利用與保護(hù)、石油和天然氣開采等多領(lǐng)域都起到重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。 
做熱忱的科學(xué)探路人
之所以能在地下水?dāng)?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(chǔ)與研究經(jīng)驗(yàn)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(diǎn)，那就是始終對(duì)科研抱有無限的熱忱�！盁岢馈边@個(gè)詞，在短短不到一小時(shí)的采訪過程中， 黃璟勝說了很多次�！翱蒲兄卸荚趶�(qiáng)調(diào)創(chuàng)新精神，既然要?jiǎng)?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(gè)問題，在他看來最終的答案也只有一個(gè)：熱忱。
只有熱愛自己所從事的行業(yè)，路才能走得長(zhǎng)遠(yuǎn)、走得穩(wěn)健。用熱忱構(gòu)建的創(chuàng)新理念來指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)中對(duì)地下水?dāng)?shù)值模擬的研究，能夠令 黃璟勝無時(shí)無刻都斗志滿滿。他表示，在對(duì)地下水領(lǐng)域的研究中，會(huì)遇到各種各樣的問題，必須時(shí)刻讓自己繃緊神經(jīng)，稍不留神也許就會(huì)使前期所付出的努力都付之東流。這樣高強(qiáng)度的工作，如果沒有對(duì)地下水?dāng)?shù)值模擬的熱愛，是難以堅(jiān)持下去的�！坝辛搜芯繜岢�，我才會(huì)在遇到難題時(shí)主動(dòng)想辦法去解決，而不是坐以待斃。” 黃璟勝說道。
此外，他還補(bǔ)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(duì)人類、對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)，這樣一來，自己在研究中所傾注的全部熱忱才會(huì)有價(jià)值。
有理想，有沖勁，這是 黃璟勝與團(tuán)隊(duì)最真實(shí)的寫照。在他看來，自從進(jìn)入河海大學(xué)水文水資源學(xué)院以來，團(tuán)隊(duì)內(nèi)每一個(gè)成員都很拼，只要一工作，便會(huì)進(jìn)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?dāng)?shù)值模擬的研究發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。
未來， 黃璟勝將帶著他對(duì)地下水?dāng)?shù)值模擬的熱忱，與團(tuán)隊(duì)共赴下一個(gè)研究之約，抒盡心中的科學(xué)理想。
來源：科學(xué)中國(guó)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(xué)河海大學(xué)水文水資源學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。
科學(xué)研究：