數學與水利科學交叉研究中心成立于2023年。目前共有成員38人。現有教授17人,副教授18人,講師3人,博導14人,碩士生導師19人,國家級人才4人,省部級人才10人。中心堅持面向國家戰略需求與地方經濟社會發展,立足于促進校内外學術交流、吸引校内外優秀人才、整合科研隊伍、提升科研水平、促進學科交叉融合發展。聚焦數學與水科學中的數學基礎問題,計算流體和水科學中的應用數學三個重點研究方向,發揮平台統籌優勢,集聚數學與相關領域專家,共同凝練和解決一批水利行業發展過程中的關鍵數學問題,推動應用數學成果轉化落地,緻力于建設成為組織高水平水科學基礎數學、應用數學研究、培養高水準數學及交叉學科創新型人才、對接國家水利重大戰略需求,搭建高層次水科學應用交流平台,力争經過幾年的建設,使該中心成為有較大影響力,在國内外有一定知名度的科研機構,為國家高水平科技自立自強貢獻力量。中心主要開展以下三個方向的研究:
1. 水科學中的數學基礎:本方向聚焦水科學中的數學基礎模型和問題,對随機和确定情形下Euler,NS方程、粒子流體耦合系統和非線性薛定谔方程解的适定性、大時間行為、長時間特性、奇異極限等進行研究和探讨;同時,探究上述方程的孤立波解與主部算子的譜特性。應用研究成果,解釋流體中的各種客觀現象,為水科學做好數學理論支撐。
2. 計算流體:本方向的研究聚焦計算流體領域的理論和應用,重點關注NS方程、KdV方程和滲流方程等模型,以及河網水動力系統理論方法的研究。同時,進行計算流體與小波分析、數值逼近、反問題等領域的交叉研究,通過建立小波重構模型和算法來重構流場的細節和局部特征,以提高流體動力學模型的精确性。此外,從理論研究和工程實踐的角度,探索河流動力過程及其對生态環境的影響。
3. 水科學中的應用數學:聚焦融合多智能體系統理論和強化學習,提出無人機車艇協同控制策略,實現機理模型和智能算法的優勢互補協同配合效應,服務水利安全監測等研究;聚焦流體力學中NS方程、KdV方程和滲流方程等模型及河網水動力系統理論方法研究,基于系統論等數學方法以及人工智能方法來研究水動力系統能流方程的數學表征,應用于河流管理等工程實際。聚焦水利大數據中的統計學習方法,研究港口和交通智慧管理、海洋高維數據耦合同化、水資源配置中關鍵技術,構建港口等特色領域安全預警新體系、海洋氣候預報新模式和水資源管理新方法,服務水利系統智慧化管理與災害防治。