个人简介
学历
1980.09 - 1984.09, 学士,中国兰州大学地质系水文地质工程地质专业。
1984.09 - 1987.06, 理学硕士, 中国兰州大学地质系水文地质工程地质专业环境水文地质学方向。学位论文题目:粉质轻粘土对水中镉的吸附特性。
1994.10 - 1995.10, 中国东北师范大学留日预备校，日语学习。
1995.10 - 1996.04, 日本筑波大学大学院地球科学系地理学水文学方向特别研究生。
1996.04 - 1999.03, 理学博士,日本筑波大学大学院地球科学系地理学水文学方向。学位论文题目:应用电阻率成像法对土壤水三维空间和时间变化的研究。
1999.04 - 2002.04，日本核燃料循环开发研究所东浓地科学中心博士后特别研究员。研究课题:应用电阻率成像法对岩石裂隙介质中空洞周围地下水渗流的研究。
工作简历
2005.01 - 2005.04, 德国于利希研究中心化学和地球圈动力学研究所第四分部(ICG-IV)客座科学家
2004.04 - 今，中国南京大学地球科学系水文学与水资源专业博士生导师。
2002.04 - 今, 中国南京大学地球科学系水文学与水资源专业教授。
1998.09 - 1999.03, 日本筑波大学地球科学系地理学水文学方向教师助理。
1997.04 - 1998.03, 日本筑波大学地球科学系地理学水文学方向研究助理。
1990.06 - 1995.10, 中国兰州大学地质系水文地质工程地质专业讲师。
1987.06 - 1990.06, 中国兰州大学地质系水文地质工程地质***理讲师。
获奖及荣誉
美国地球物理学联合会(AGU)会员，日本水文科学会(JAHS)会员，中国地理学会会员,中国自然资源学会会员，《水文地质工程地质》杂志编委会委员,首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选
讲授的主要课程
(1).普通水文地质学(本科、核心、4个学分):1987, 1989, 1990, 1991, 1992, 2001
(2).环境水文地质学(本科、选修、2个学分):1985, 1986, 1987, 1988, 1989, 1990, 1991
(3).包气带水文学(本科、选修、2个学分、秋季学期):2003, 2004, 2005, 2006, 2007
(4).专业英语(本科、选修、2个学分、秋季学期):2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
(5).暑期学校科研活动(本科、选修、2个学分、每年2-5人、水文物理实验研究):2001
(6).高等包气带水文学(研究生、C类、2个学分、秋季学期):1999, 2003, 2006
(7).气象学与自然地理学概论(本科、核心、2个学分、春季学期):2008
(8).自然地理学概论(本科、核心、2个学分、秋季学期):2009
(9).气象学概论(本科、核心、2个学分、春季学期):2009
科研情况
1.在科学上的主要贡献
自1995年以来，主要从事应用高密度电阻率成像法监测和分析地下水在三维空间和时间上变化规律的研究工作。该研究工作的基本思想是要象医疗用CT扫描人体那样，实现对地下的三维成像和动态监测，是一项极其复杂而又困难的前沿研究。通过多年的艰苦努力，在对土壤水三维空间和时间上的变化监测方面，我们获得了成功，实现了对地下水渗流在三维空间上的变化规律的分析。
(1).实现了三维的高密度电阻率成像法。
所提出的补修法逆解析算法被日本应用地质领域学术界所肯定[Zhou et al.,1999]。其科学意义在于,这一成果为广泛应用三维高密度电阻率成像法于污染物时空变化监测、咸淡地下水界面监测、降雨入渗过程和土壤蒸发过程监测、介质或含水层特性评价、工程性能评价、地震预报研究、高放射性核燃料废弃物的地质处置事业等方面奠定了基础。
(2).实现了对土壤含水量的非破坏性的三维成像和动态监测。
该成果被Water Resources Research所肯定[Zhou et al.,2001]。基于这一成果，对地下流体的可视化监测成为可能。其科学意义在于:[1]为进行土壤水动力学分析,探讨土壤水在时间和空间上的变化规律提供了全新的研究手段;[2]为全面分析降雨入渗过程等有关的水文过程创造了条件;[3]为进行降雨入渗速度、土壤水理参数等方面的评估计算奠定了基础;[4]为进行其它地下流体的可视化监测奠定了基础。
(3).发现了自然条件下的三维降雨入渗过程是一种从部分面积上开始入渗的过程，入渗过程中优势流的渗流作用随着降雨过程的变化而变化。
该发现被当期Water Resources Research杂志作为首篇论文刊载[Zhou et al.,2002]。其科学意义在于:[1]修正了学术界有关降雨入渗过程的传统认识(从全面积入渗到部分面积入渗、从一维的入渗到三维的入渗、从不变的优势流的渗流作用到随降雨过程的变化而变化);[2]为是否选择一维的入渗模型进行降雨入渗模拟提供了判断标准;[3]将促进降雨入渗对地下水补给量的正确计算和通过包气带的对地下水污染的可能性的客观评价;[4]对修正和验证现有的有关降雨入渗过程的数学模型,建立新型的模型具有重要意义。
(4)．证实了土壤含水量三维空间分布结构在时间上的稳定性。
关于土壤含水量空间分布结构在时间上的稳定性问题，已经有学者在一维和二维的空间上进行了研究，但还没有在三维空间上的研究报道。应用所获得的三维空间和时间上的土壤含水量资料，我们对土壤含水量在三维空间上的分布特征及其在时间上的稳定性进行了研究。结果表明，在所作的试验尺度范围内，土壤含水量在三维空间分布上的非均质性不是随机的，而是具有一定的结构或模式，而这一结构或模式在时间上是相对稳定的[Zhou and Shimada, 2003]。
(5).在关于低渗透裂隙岩体中的地下水运动研究方面，证明了高密度电阻率成像法动态监测的有效性，实现了应用高密度电阻率成像法对地下空洞周围非饱和带形成过程的三维、非破坏动态监测。
通过实验室内在裂隙岩石上所作的入渗试验和高密度电阻率成像法动态监测，我们证明了该方法在进行低渗透裂隙岩体中地下水流动监测方面的有效性。并在此基础上，通过在140m深的地下空洞花岗岩洞壁上3.2mx2.2m范围内的高密度电极布置和对钻孔排水试验前后的连续监测，获得了模拟空洞周围非饱和带形成过程的图像。模拟空洞周围非饱和过程形成过程的各向异性、时间上的不连续性以及由该方法所揭示的岩体中潜在的水理连通性等均通过监测结果清晰地反映了出来。该成果发表在国际水力学会的Journal of Hydraulic Research [Zhou et al., 2004]上。
(6).获得了均质六面体和圆柱体感度的分析表达式[Zhou,2007]。
感度分析和计算是高密度电阻率成像法成功反演的前提条件，在野外半无限空间的条件下，计算方法相对简单。但在室内实验条件下，由于实验测定的对象是空间上有限的块体，电位的正演计算和电阻率的成像反演计算中都需要考虑块体的边界效应问题，十分复杂。本项成果的获得为在样品尺度上进行高密度电阻率的三维快速成像奠定了基础，已在Geophysics上发表。
(7).成功实现了对活体树干电阻率的二维动态成像[Zhou et al., 2006]。
本项成果的取得至少在以下三个方面具有重要意义：[1]进一步的扩大了高密度电阻率成像法的应用范围；[2]为研究树液流对降雨的响应过程提供了一种新的多维动态观测手段，为实现对土壤-根系-树干的综合三维成像创造了条件；[3]为研究植物和周围土壤环境之间水和物质的传输过程提供了一种新的观测方法和研究手段。
(8).基于天然电位和电阻值同时对一池杉树的长期观测揭示了电位和电阻的局部极小值与树木生长的三个关键时期相吻合的生理现象，发现树干电阻-温度关系在一年中具有两次反转的特点。
该项成果在应用电特性参数认识植物生理过程、反映植物对环境变化的响应过程、测定树液流等方面都具有重要意义，已向植物学方面的杂志投稿。
上述贡献跨越水文学、地球物理学和植物学三个大的领域，是多学科交叉的前沿。
2.南京紫金山陆域环境观测站的建设
陆域环境是指地球上陆地面积所覆盖的区域环境，是人类生存和发展的最基本的自然环境，是地球系统的重要组成部分。陆域环境的异常变化影响着社会生活的各个方面，改变着人类赖以生存的最基本的条件，直接或间接地威胁着人类的生存和社会的发展。南京紫金山陆域环境观测站的目的就是要通过对大气、植被、土壤、地表水和地下水的动态监测，探讨其间发生的能量交换和物质循环过程，及其对环境变化的响应，为社会的发展和相关研究提供基本的资料。本观测站由南京大学地球科学系/水科学系、江苏省中科院植物研究所和南京中山植物园管理处共同建设并管理。
3.高密度电阻率三维成像软件系统的研发
通过十多年的积累，我们已经成功研发出了独有的电阻率三维成像软件系统，包括联机测定、网格剖分(六面体和四面体)、感度分析、正反演中心计算、图像结果分析等三百多个软件代码，可针对日本的NEXT-400（本实验室拥有）、德国的RESECS和中国的E60CN（本实验室拥有）获得的数据进行三维成像，介质包括全空间无限、半空间无限、六面体有限块体、圆柱有限块体和不规则几何体。主程序存于相关主机之中，可远程登录调用进行三维模拟分析和成像计算。
完成和在研的科研项目
(7).高放废物地质处置北山预选区水-岩系统特征研究,国防科工委项目,2008-2010,子题负责。
(6).土壤-植物-大气连续体中水分传输过程的电特性和电阻率成像法研究,国家自然科学基金,2008-2010,负责。
(5).非均质多孔介质中轻非水相液体(LNAPLs)运移特性的高密度电阻率成像法研究,教育部博士点基金,2007-2009,负责。
(4).包气带中的非饱和过程,国家自然科学基金,2004-2006,负责。
(3).岩石裂隙介质中渗流和溶质运移机理的高密度电阻率成像法研究,教育部留学回国人员科研基金,2004-2006,负责。
(2).小尺度岩石裂隙介质中渗流和溶质运移机理的高密度电阻率成像法研究,南京大学归国留学人员科研基金,2003-2005,负责。
(1).应用电阻率成像法对裂隙介质中空洞周围地下水渗流的研究,日本核燃料循环开发研究所东浓地科学中心博士后特别研究课题,1999-2002,负责。
科学研究报告
[50] Zhou, Q. Y., A study on groundwater movement around cavity in fractured rocks using electrical resistivity tomography, Tono Geoscience Center, Japan Nuclear Cycle Development Institute, JNC report, JNC TN7400 2002-001, 70pp, 2002.
国内外交流与合作
1.美国
2.日本
3.德国
4.清华大学
近期论文
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SCI级别期刊论文
[1] 刘汉乐，周启友，吴华桥，轻非水相液体入渗过程的高密度电阻率成像法时空监测，地球物理学报，2008，印刷中。SCI
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[3] Zhou, Q. Y., H. Matsui, and J. Shimada, Characterization of the unsaturated zone around a cavity in fractured rocks using electrical resistivity tomography, Journal of Hydraulic Research, 42, Extra Issue, 25-31, 2004. SCI, Cited 1, IF=0.582 in 2004, Full PDF.
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[5] Zhou, Q. Y., J. Shimada, and A. Sato, Three-dimensional spatial and temporal monitoring of soil water content using electrical resistivity tomography, Water resources research, 37(2), 273-285, 2001. SCI, Cited 16, IF=1.757 in 2001, Full PDF.
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国内一级期刊论文
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[15] 李国山，周启友，刘汉乐，高密度电阻率法监测纳米胶体在多孔介质中运移的实验研究，地球科学与环境学报，2008，印刷中。
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[18] 刘汉乐，周启友，徐速，非饱和带中非均质条件下LNAPL运移与分布特性实验研究，水文地质工程地质，5，52-57，2006。
[19] 伍开江，周启友，基于序列二次规划方法的高密度电阻率反演，地球科学与环境学报，27（3），63-67，2005。
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国内普通期刊论文
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国际会议论文
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[45] Zhou, Q. Y., J. Shimada, and A. Sato, Temporal-spatial monitoring of soil moisture using electrical resistivity tomography, in Proceeding of International workshop on global change and terrestrial environment in monsoon Asia, 79-82, Tsukuba, Japan, 1997.
国内会议论文
[46] 周启友,高密度电阻率成像法在包气带水文学中的应用,首届江苏省青年科学家年会，2006年6月24-25日，南京。
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[48] 周启友，高密度电阻率成像法在流体流动动态监测中的应用，中国地球物理学会年刊, 172-172，2004，Xi’an，October 17-20，2004。
[49] Zhou, Q. Y., Z. Wang, and H. Zhang, Hydrogeology database and drawing system in hydraulic and hydroelectric engineering geology, in Engineering Geology Software Complete Works of China, Chengdu, China, 1993.
京公网安备 11010802027423号