个人简介

闫宝伟，山东滨州人，副教授，博导，水资源与水信息科学系主任。2010年获武汉大学工学博士学位，主要研究方向包括：人工智能+水文预报、水文模型及不确定性分析、水库防洪调度及风险评估、流域洪旱灾害预警及风险评价。主持了包括国家自然科学基金、国家重点研发计划、湖北省自然科学基金等在内的科研项目30余项，研究成果获省部级科技进步一、二等奖8项，授权发明专利10余项，以第一/通讯作者在JOH、EAAI、AFM、水利学报、水科学进展等权威期刊发表高水平学术论文60余篇，参编教材1部。其中，TOP论文20余篇，F5000论文1篇。

标志性成果

聚焦流域水文学国际前沿，面向国家水安全与重大工程需求，针对流域防洪及洪水预报预警中的关键科学与技术问题，系统开展产汇流基础理论、防洪风险评估方法和业务应用研究，形成以下原创性、标志性成果：

[1] 提出了水能互补本构方程。揭示了水文分割中比例假设方程与水热耦合平衡方程的内在联系，提出了水能互补本构方程，分别建立了流域蓄水、蒸散发、降水入渗及河槽调蓄等过程的水能互补表达，为重构产汇流理论提供了新的理论工具。进一步将上述状态—通量关系嵌入神经网络，构建了物理机制与数据驱动相融合的可微水文模型，拓展了水能互补理论的应用形式。

[2] 创立了广义Nash汇流理论。在经典Nash瞬时单位线基础上，利用拉普拉斯变换和数学归纳求解非零初始条件下n阶串联线性水库系统，揭示了初始河槽蓄水退水与新增入流传播共同形成出口流量的作用机制；进一步建立了离散、异参和分数阶广义Nash汇流模型，形成由完整解析、离散递推到空间异参和分数阶拓展的理论体系，并从数学结构上贯通了单位线、马斯京根及特征河长等汇流计算方法。

[3] 创新了空间异质性流域产汇流建模方法。提出基于汇流时间场的水文响应单元重构思想，创建了同时表征降水不均匀程度和暴雨中心水文位置的降水空间异质性指数；构建蓄水容量与汇流时间的联合分布，提出了等容瞬时单位线及相应水文模型，保持局部降水、局部产流与出口汇流响应之间的空间对应，实现降水与下垫面空间异质性的协同表征。

[4] 发展了预报不确定性与变化环境下的工程水文风险评估方法。 推导了预报误差标准差与确定性系数的关系，借由水库调洪演算的随机微分方程，将洪水预报不确定性转化为库水位不确定性，实现防洪预报调度风险的定量分析。进一步针对变化环境下洪水序列非平稳的问题，构建了全序列ARIMA随机模型，提出了未来变化环境下的水库防洪风险计算方法，为水库规划设计、运行调度和防洪能力评价提供技术支撑。

[5] 研发了水文水资源预报预警及水利水能规划设计系统。 推动理论模型向业务工具转化，研发了流域通用水文模型平台、多尺度水资源安全预警系统、水库发电与防洪风险评估系统、工程水文与水能设计平台及抽水蓄能电站规划设计智能平台。相关系统服务于径流预测、洪水预警、风险评估和工程规划设计，提高了水文计算的规范化、自动化水平及决策支撑能力。

代表性论文

[1] YAN B W, CHANG J B. A watershed-scale rainfall infiltration model incorporating water and energy constraints[J]. Journal of Hydrology, 2025, 661: 133561.

[2] YAN B W, DU S X. A generalized water-energy complementary model for hydrological partitioning[J]. Journal of Hydrology, 2025, 663: 134230.

[3] YAN B W, MU R, GUO J, et al. Flood risk analysis of reservoirs based on full-series ARIMA model under climate change[J]. Journal of Hydrology, 2022, 610: 127979.

[4] ZOU Y X, YAN B W, GU D L, et al. A water-energy complementary model for monthly runoff simulation[J]. Journal of Hydrology, 2024, 639: 131624.

[5] YAN B W, GUO S L, LIANG J, et al. The generalized Nash model for river flow routing[J]. Journal of Hydrology, 2015, 530: 79-86.

[6] YAN B W, CHEN L. Coincidence probability of precipitation for the middle route of South-to-North Water Transfer Project in China[J]. Journal of Hydrology, 2013, 499: 19-26.

[7] DU S X, YAN B W, LIANG C M, et al. A unified framework for gross primary productivity with shifting dominant limitation states between water and light use efficiency constraints[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2026, 388: 111365.

[8] ZHOU X R, YAN B W, ZHANG J, et al. A heterogeneous multi-graph spatio-temporal network for runoff forecasting[J]. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 2026, 177: 114967.

[9] YANG D X, YAN B W, GU D L, et al. A hybrid deep learning-Muskingum framework for enhanced runoff prediction: Model coupling and hydrological process integration[J]. Journal of Hydrology: Regional Studies, 2026, 63: 103077.

[10] GU D L, YAN B W, CHANG J B, et al. Framework for extracting multi-objective operation rules for cascade reservoirs based on causal features and physical mechanisms[J]. Journal of Hydrology: Regional Studies, 2025, 60: 102522.

[11] CHANG J B, YAN B W, SUN M B, et al. Integrated forecasting of monthly runoff considering the combined effects of teleconnection factors[J]. Journal of Hydrology: Regional Studies, 2025, 58: 102206.

[12] YAN B W, JIANG H N, ZOU Y X, et al. An integrated model for optimal water resources allocation under “3 Redlines” water policy of the upper Hanjiang River Basin[J]. Journal of Hydrology: Regional Studies, 2022, 42: 101167.

[13] SUN M B, YAN B W, CHEN J M, et al. BiGRU-dXAJ: A hybrid hydrologic model enabling differentiable parameter learning for runoff simulation[J]. Environmental Modelling & Software, 2026, 205: 107136.

[14] SUN M B, YAN B W, ZHOU X R, et al. Hybrid-GR4J: A hybrid hydrological model integrating GR4J and deep learning[J]. Environmental Modelling & Software, 2025, 193: 106636.

[15] 闫宝伟, 常建波, 孙明博, 等. 考虑遥相关因子的月降水数据偏差校正方法[J]. 水科学进展, 2025, 36(1): 50-61.

[16] 闫宝伟, 李正坤, 段美壮, 等. 基于Erlang分布蓄水容量曲线的流域产流模型[J]. 水科学进展, 2021, 32(1): 120-126.

[17] 闫宝伟, 刘昱, 江慧宁, 等. 考虑降雨空间异质性的动态临界雨量预警指标推求[J]. 水利学报, 2020, 51(3): 342-348.

[18] 闫宝伟, 李正坤, 霍磊, 等. 异参离散广义Nash汇流模型及应用[J]. 水利学报, 2019, 50(7): 874-880.

[19] 闫宝伟, 于雨, 郭生练, 等. 离散广义Nash汇流模型及其在河道洪水演算中的应用[J]. 水利学报, 2017, 48(7): 773-778.

[20] 闫宝伟, 潘增, 薛野, 等. 论水文计算中的相关性分析方法[J]. 水利学报, 2017, 48(9): 1039-1046.

[21] 闫宝伟, 郭生练, 周建中. Nash瞬时单位线推演河道汇流的完整公式[J]. 水科学进展, 2014, 25(3): 428-434.

[22] 闫宝伟, 郭生练. 考虑洪水过程预报误差的水库防洪调度风险分析[J]. 水利学报, 2012, 43(7): 803-807.

[23] 闫宝伟, 郭生练, 陈璐, 等. 长江和清江洪水遭遇风险分析[J]. 水利学报, 2010, 41(5): 553-559.

[24] 闫宝伟, 郭生练, 肖义. 南水北调中线水源区与受水区降水丰枯遭遇研究[J]. 水利学报, 2007, 38(10): 1178-1185.

授权发明专利

[1] 闫宝伟, 杨东旭, 杜世雄, 等. 一种基于水能互补机制的河道洪水推演方法[P]. 2026.

[2] 闫宝伟, 孙明博, 古东霖, 等. 一种基于变阶广义Nash汇流模型的岩溶地区水文预报方法[P]. 2026.

[3] 闫宝伟, 常建波, 周学叡, 等. 一种考虑极端径流的径流预报模型及其构建方法和系统[P]. 2026.

[4] 闫宝伟, 邹旖轩, 冯宝飞, 等. 一种基于水热互补方程的两参数月尺度水文模型建立方法[P]. 2025.

[5] 闫宝伟, 刘昱, 李正坤, 等. 一种基于等容瞬时单位线的水文模型[P]. 2024.

[6] 闫宝伟, 沈日新, 肖涵, 等. 一种兼顾用水公平性和重要性的年水量调度计划编制方法[P]. 2023.

[7] 闫宝伟, 郭靖, 李正坤, 等. 未来情景下基于ARIMA模型的水库防洪风险计算方法和系统[P]. 2022.

[8] 闫宝伟, 杨文发, 张俊, 等. 一种考虑降雨空间异质性的山洪预警方法[P]. 2021.

[9] 闫宝伟, 李正坤, 霍磊, 等. 一种基于异参离散广义Nash汇流模型的河道洪水预报方法[P]. 2020.

[10] 闫宝伟, 薛野, 梁藉, 等. 一种基于离散广义Nash汇流模型的河道洪水预报方法[P]. 2018.

主持的部分科研项目

[1] 国家自然科学基金：流域产汇流过程的空间异质性研究（2021-2024）

[2] 国家自然科学基金：考虑洪水时空相关性的梯级水库防洪系统风险分析方法 （2012-2014）

[3] 十四五国家重点研发计划子课题：基于多元驱动的流域中长期径流预测技术（2021-2025）

[4] 十三五国家重点研发计划子课题：水资源系统临界状态解析及动力学机制研究（2016-2020）

[5] 十三五国家重点研发计划子课题：多尺度流域水资源预测预警适用技术（2016-2020）

[6] 湖北省自然科学基金：人工智能-物理机制相融合的AI分布式水文模型研究（2024-2026）

[7] 湖北省自然科学基金：S-新安江模型的研制及其在岩溶地区的应用（2021-2023）

[8] 湖北省水利重点科研项目：湖泊汇水区面源影响预测与协控关键技术研究（2025-2026）

[9] 中国电建集团重大专项：变化环境下水文系列对水利水电工程产生风险的评估体系研究（2019-2021）

[10] 企业外委项目：中国电建SLDMX_水库调度模型构建（2026-2027）

[11] 企业外委项目：基于气候因子关联的丹江口水库蓄水期径流智能预测技术研究（2025）

[12] 企业外委项目：水文基础资料管理分析应用平台（二期）技术服务（2024-2026）

[13] 企业外委项目：水利水电工程通用化水文计算程序开发 (2022-2023)

[14] 企业外委项目：水能计算程序标准化研究（一期）技术服务（2023）

[15] 企业外委项目：抽水蓄能电站规划设计智能平台水能计算模型开发（2023-2024）

[16] 企业外委项目：富水、沮漳河防洪保护区洪水风险图编制（2025）

[17] 企业外委项目：咸宁市四门楼水库、淦河洪水风险图编制（2025）

[18] 企业外委项目：基于多源遥感数据的防洪减灾关键方法研究及结合土壤水分遥感数据的洪水预报方法研究(2022-2023)

[19] 企业外委项目：深圳市水库及山塘大坝调洪计算软件开发及安全鉴定技术劳务服务（2021-2022）

[20] 企业外委项目：流域水文水资源通用模型研发（2017-2018）

获奖及荣誉

[1] 浙江省科技进步二等奖，极端天气下流域洪水动态泛化预报及水库群应急响应技术，2024.

[2] 湖北省科技进步一等奖，流域水安全全息监测与全域预报预警，2023.

[3] 长江科技进步奖一等奖，流域洪涝灾害智能预报与集成调控关键技术及装备，2023.

[4] 水力发电科学技术奖二等奖，流域水库群防洪风险与应急调度关键技术，2023.

[5] 教育部科技进步一等奖，长江上游水库群防洪兴利适应性调控关键技术及应用，2019.

[6] 水力发电科学技术奖一等奖，流域梯级水电站协同调度关键技术与应用，2018.

[7] 教育部科技进步二等奖，巨型水库群洪水资源调控与优化运行关键技术及应用，2014.

[8] 中国电力规划设计协会优秀计算机软件一等奖，流域水库群防洪兴利风险评估及应急调度系统，2024

[9] 《长江和清江洪水遭遇风险分析》被评为中国精品科技期刊顶尖学术论文（F5000），2014.

[10] 华中科技大学教学质量优秀奖二等奖，2025.

[11] 华中科技大学本科生优秀毕业论文指导老师，2023.

[12] 第20届中国研究生数学建模竞赛二等奖指导老师，2023.

[13] 第16届MathorCup数学应用挑战赛一等奖指导老师，2026.

[14] 第17届全国高校GIS技能大赛优秀指导老师，2025.

联系方式

办公地址：仿真楼313

移动电话：15171507240

电子邮箱：bwyan@hust.edu.cn

公 众 号：iHydrology

研究团队每年招收博士、硕士研究生（含推免生）若干名，诚邀有志青年相聚喻家山、共探水文科学前沿；同时欢迎优秀博士毕业生加盟团队开展博士后研究工作。