水利系面向国家的水利水电建设的重大需求，广泛开展应用基础和大型工程建设项目中的关键技术研究。研究方向涵盖水利水电工程的各个领域。随着“985工程”和“211工程”的启动和实施，水利系的科研条件和科研水平都实现了跨越式的提高。

　　基础研究：水利系的基础理论研究成果丰硕。钱宁院士主持的黄河中游粗沙来源区及其对黄河下游淤积的影响研究。1982年获得国家自然科学奖二等奖；黄文熙院士主持的土的本构关系研究，1987年获国家自然科学奖三等奖；张楚汉院士主持的高坝-地基-库水系统动静力仿真模型研究，1999年获国家自然科学奖三等奖。2000年以来，我系以第一完成单位获得教育部推荐国家自然科学奖5项，获省部委级科技奖44项，国际学会奖6项。近5年来，主持和参与的基础研究项目包括973项目、863项目17项，国家科技支撑计划45项，国家自然科学基金优秀创新群体基金1项，国家杰出青年基金20项，国家自然科学基金重大、重点项目16项，面上项目94项。

　　应用研究：水利系的应用研究水平一直受到国内外同行的一致好评。1958年主持设计的当时华北地区最大的水利枢纽——北京市密云水库，对首都的经济和社会发展发挥了巨大作用。近年来主持设计福建溪柄拱坝是世界上第一座碾压混凝土薄拱坝，新疆石门子拱坝是在高寒、强震、弱基的恶劣环境下的世界上第一座百米以上的碾压混凝土高坝。长期以来，水利系师生参与了三门峡、龙羊峡、李家峡、潘家口、小浪底、葛洲坝、三峡、龙滩、二滩、小湾、水布垭、溪洛渡、紫坪铺、吉林台、普定、天生桥、糯扎渡、锦屏、南水北调等大型水利水电工程的科技攻关，开展了黄河水资源可再生利用机理、长江流域洪水行为与减灾方法、塔里木河流域生态环境保护、三峡水库水污染控制等重大科学问题的研究，直接服务于国家的水利水电建设。研究成果申请了几十项国家专利，获得各种科技奖励逾百项。

　　科研条件：水利系是国内水利水电工程领域的重要研究基地之一，有水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，2个清华大学一级实验室、4座实验大厅，有单价20万以上的大型仪器设备32台(件)，仪器设备总价值近3千万元。

　　国家重点实验室

　　水沙科学与水利水电工程国家重点实验室(清华大学)于2005年获科技部批准筹建，下设五个研究方向：①水文水资源科学与管理；②水沙科学与水环境；③岩土力学与工程；④高坝新型结构；⑤水力机械动力学与工程。各研究方向的学术带头人都是国内相关领域的知名学者。

　　实验室现有中国科学院、中国工程院院士5名，教育部长江学者奖励计划特聘教授2名，国家杰出青年基金获得者6名，45岁以下优秀中青年教授(研究员)17名，曾在国外从事科研工作1年以上的学术骨干41名。实验室主任王光谦教授是国内知名的水沙科学专家，教育部长江学者奖励计划特聘教授，1995年度国家杰出青年基金获得者，2002年度国家自然科学基金优秀创新群体的带头人，全国政协常委。实验室学术委员会由包括10位院士在内的16名知名学者组成。现任学术委员会主任胡四一教授是知名的水文水资源专家。

　　近五年来，实验室承担和完成了973、863、国家自然科学基金、国家科技攻关计划等国家重大科研任务145项，部委科研任务33项、横向课题327余项，科研经费约2.4亿元。科研成果获得国家科技进步二等奖5项，教育部自然科学一等奖2项，省部级科学技术奖39项、国家发明专利17项，发表学术论文1400篇，其中国外学术期刊论文187篇，完成学术专著45部。

　　实验室紧密围绕国家重大工程开展关键性技术研究。关于三峡坝区泥沙淤积过程规律及永久性通航建筑物减淤措施、三峡水库运用方式等成果被工程实际采用；三峡工程二期截流关键技术成果获湖北省科技进步特等奖；新疆塔里木河干流整治及生态环境保护研究成果获国家科技进步二等奖；叶尔羌河平原绿洲四水转化规律成果获国家科技进步二等奖；龙羊峡、李家峡、拉西瓦、锦屏、二滩、小湾等高拱大坝水电站的地质力学整体模型试验成果和坝于地基的三维有限元仿真分析成果被收入我国拱坝设计规范；自行设计建成2座具有自主创新技术的碾压混凝土拱坝，申请了多项国家发明专利。

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