吴吉春，男，汉族，1968年生于江西上饶，1991年于南京大学地球科学硕士毕业后留校工作，1993年任讲师，1994年获博士学位，1995年3月任副教授，1998年3月任教授，1999年11月被聘为博士生导师。

个人简介

主要教学情况

主要科研成果

个人简介

2000年至2002年以高级访问学者身份应邀赴美合作研究，其后又多次赴美国、香港、挪威的大学做1-4月的短期访问研究。一直从事地下水动力学、地下水流和溶质运移模拟、地下水随机理论、水资源与水环境方面的教学和科研工作，现为南京大学水科学系主任，南京大学水资源与水环境研究所所长，水处理与水环境修复教育部研究中心副主任，江苏省“青蓝工程”学术带头人，2007年度国家自然科学基金杰出青年基金获得者。

至2006年已合作出版专著3本、教材1本, 发表论文145篇（英文论文65篇），被三大检索系统收录75篇（SCI收录26篇，EI收录28篇，ISTP收录21篇）；作为项目主持或具体负责或主要完成者已完成的科研项目有30多项（其中国家自然科学基金重点项目2项、面上项目8项、国家“七五”重点科技攻关项目3项、“八五”重点科技攻关项目1项、博士点基金项目3项、其他部省级项目6项、横向项目6项、美国能源部合作项目1项）。主讲本科生及研究生专业主干课《地下水动力学原理》（校精品课程）、《地下水流数值模拟》等多门次，指导博士后4名、博士生6名，硕士生23名。在非平稳地下水随机理论、海水入侵、地面沉降、复杂条件下的地下水流与污染物运移数值模拟、分数阶对流—弥散方程研究等方面研究成果突出。

曾获国家教育部科技进步二等奖2次、三等奖1次，并获首届全国高校优秀青年教师奖、第五届全国“青年地质科技奖”—金锤奖、第三届“江苏省青年科技标兵”、第九届霍英东教育基金会高校青年教师奖（研究类）二等奖、电力勘测设计科技进步奖应用成果一等奖，内蒙古自治区科技进步一等奖，还多次获南京大学学术表彰（如“五·四”奖章）。科研成果已在国内外同行中产生了良好影响，多次受邀担任国际会议的学术委员会副主任委员、委员，国际会议专题会议召集人、特约报告人，国际著名专业期刊的审稿人，国家自然科学基金委员会专家评审组成员，多次应邀参加全国和江苏省的学科评议和评估，省部级科技进步奖评审，国家自然科学基金委员会杰出青年基金、重点及面上项目评审，国内专业期刊的编委、特邀主编、特约编审，国内著名高校兼职教授。

主要教学情况

1、参编《地下水动力学》教材，曾获教育部科技进步二等奖；

2、主讲《地下水动力学》、《地下水运移模型》、《地下水流数值模拟》等室内课程多门次；

3、承担《普通地质认识》等野外教学多门次；

4、指导博士后、博士生、硕士生多人。

教学工作多次获南京大学奖教金

研究方向

1、水资源与水环境

2、地下水模拟

3、地下水随机理论

4、地下水资源评价与管理

主要科研成果

几年来，在海水入侵、地面沉降、地下水流和污染物运移的数值模拟、地下水资源评价与管理、地下水随机理论等研究领域进行了广泛而又深入的研究，取得了一系列令国内外同行瞩目的优秀成果。其中最为突出的创新性成果主要有：

1、发展了基于地下水随机理论的矩方程数值法：通过有目的地选择研究方向及针对性地选择合作访问研究机构，采取和美国高水平科学家合作研究的方式，在地下水溶质运移随机理论研究方面取得了快速进展。从模仿跟踪学习，到全面系统掌握基于含水介质平稳分布前提假设的经典随机理论，再涉足研究非平稳随机理论这一最新国际研究热点，取得了一些进展。前人主要以解析法研究为主，用数值法研究地下水随机理论时间不长，申请者与Don Zhang博士及Bill Hu博士合作，充分发挥自己多年从事地下水数值模拟研究的优势，发展了一整套基于地下水随机理论的矩方程数值法，对非均质含水介质中的二维、三维地下水流问题以及非均质含水介质中的二维、三维溶质（包括反应物及非反应物）运移问题分别进行了模拟，并成功地将其应用于美国雅克山(Yucca Mountain)小范围理想条件的环境项目中。该方法能有效地用于研究非平稳分布的非均质含水层中的地下水流及污染物运移，使地下水随机理论向实用方向迈进了一步 。有关成果分别在五次国际会议上（AGU、GSA、CMWR等国际会议）报告后，得到了许多国际同行专家如S.P. Neuman院士、J. Bear教授、G. Dagan教授、J. Cushman教授、C. T. Miller教授、J. Yeh教授、Q. F. Tseng教授等的肯定，认为申请者的研究工作使尚处于理论探索阶段的地下水随机理论向实际应用方向迈进了一步。部分研究成果已在SCI收录刊物“Water Resources Research”、 “Advances in Water Resources”、“Journal of Hydrology”、“Transport in Porous Media”、“Mathematical Geology”、“Stochastic Environment Research and Risk Assessment”上发表。这方面的研究目前处于国际先进地位，为本项目的完成奠定了坚实的基础。

2、系统研究了海水入侵规律，建立了适用的海水入侵三维混溶模型：与薛禹群院士等合作，（1）从地质、水文地质和水化学角度系统研究了海水入侵的分布、发生、发展和演化规律、咸淡水界面的主要类型及其运移规律、海水入侵区地下水的化学成分特征及其演化规律，取得了一系列优秀成果，得到了本专业的国际权威杂志“Ground Water”的主编和评审员的高度评价，很快连续两期发表了其中的两部分成果（两篇论文已被SCI引用14次）；（2）较早成功地建立了描述潜水含水层中海水入侵的三维混溶数学模型（Miscible Transport Model）。传统的做法大多把海水和淡水当作油和水一样是互不相溶的，实际上海水和淡水是可以相互混溶的，而从这一实际情况出发研究海水入侵难度很大。由于要考虑降雨、水位波动及密度变化对海水入侵的影响等不易解决的问题，以往多假设含水层上面有一个隔水层，以避免考虑上述问题，但这种做法不符合实际情况，潜水含水层被假设成了承压含水层。申请者如实考虑了这几种影响，并建立了相应的数学模型，成果在本专业的国际权威杂志“Water Resources Research”上发表后，已被SCI引用14次；（3）在国内较早将海水入侵的防治引入地下水管理模型中。当时国内常见的地下水管理模型多考虑水量的优化管理，考虑水质问题的不多。当时美国正大力开展考虑水质问题的地下水管理模型研究，成为一个新的研究方向，而国内当时还没有开展考虑海水入侵防治的地下水管理模型研究。

上述成果为龙口、莱州两地的海水入侵预测预报提供了科学手段，为当地采取相应措施防治海水入侵提供了科学依据，还可指导我国其他沿海地区的海水入侵研究，具有重大的理论意义和实际意义。如龙口市应用研究成果，采取相应措施（如修建地下水库等），海水入侵速度已经得到了控制。该市1989年海水入侵面积一年就增加了19.4Km2，而自1990年开始采取控制措施后，入侵速度减小为：1990年增加4.98Km2，1991年至1995年平均每年增加2.12Km2，目前已基本遏制住了海水入侵的进一步发展，避免了大批良田荒芜、水井报废、甚至工厂、城镇搬迁等一系统严重后果。

3、系统研究了海水入侵过程中水—土间的阳离子交换规律，建立了描述海水入侵过程中交换阳离子Na+、Ca2+、Mg2+运移行为的三维模型：较早从野外监测、室内实验、数值模拟等几方面系统研究了海水入侵过程中水—土间的阳离子交换及交换阳离子的运移行为，并成功地建立了一个描述海水入侵过程中交换阳离子Na+、Ca2+、Mg2+运移行为的三维数学模型。成果已发表于“Computational Methods in Water Resources”及“Chinese Science Bulletin”上。这一成果当时无论是在理论上还是在实际应用上都有突破。以往的模型都是较理想化的，许多野外实际情况反映不了，模拟因子一般是单一、稳定的。而这一研究成果从单一、稳定的模拟因子发展为可以是多重、可变化的模拟因子，模型不但可以考虑地下水中不同物质之间的反应，还能反映地下水与含水介质间的反应，为探索地下水化学环境的演变提供了新的科学手段。进一步研究还能用于模拟油气形成和运移行为以及液体成矿等。

4、导出了分数阶对流—弥散方程及其格林函数解，实现了分数阶对流—弥散方程的数值求解：从弥散过程的时空相关性角度出发，用非局域性的处理方法，将传统的二阶对流—弥散方程推广得到分数阶的对流—弥散方程，并导出了该方程格林函数解为一分数稳定分布密度函数；由方程的分数稳定分布密度函数解得出了等效弥散系数与运移尺度有关，是运移距离的幂函数的结论，这一结论从理论上解释了弥散系数的尺度效应；对一实验实测数据的检验结果很好地反映了弥散过程中的偏态特征和“拖尾”现象，而传统的二阶对流—弥散方程的解对此却不能解释。部分研究成果已发表于 “水动力学研究与进展”上。最近又实现了分数阶对流—弥散方程的数值求解，为进一步深入研究含水介质中的溶质运移行为奠定了基础。这方面的研究目前美国刚开展不久。

5、开展了复杂条件下的地下水流、污染物运移及地面沉降数值模拟研究：（1）与薛禹群院士等合作，建立了越流含水层系统的地下水污染模型，成果发表于 “Computational Methods in Water Resources”；（2）对整个长江三角洲（长江以南）地区（超过2万平方公里）多个含水层的大区域复杂含水系统进行了三维地下水流数值模拟，对苏锡常地区和上海地区进行了区域地面沉降模拟，模拟结果与实际观测结果吻合良好，为进一步进行该地区的地下水污染预测和地面沉降预测工作奠定了基础；（3）在元宝山地区建立了一个反映大规模、大流量群井集中抽水的地下水流模型（研究区日抽水约60万方，比一条小河的流量都大，在国内首屈一指，国际上也不多见）。模型中考虑了含水层因矿坑开采而疏干的问题、悬河问题、移动边界问题，以及水文地质参数连续变化问题等一些难度非常大的具体问题。模型用于实践，取得了令人满意的结果。合理解决了该地“煤电联营”中长期存在的水的合理支配和使用问题，为国家节省了大量资金。成果已发表于“Mining Engineering”。值得特别一提的是，元宝山地区的地下水流模拟工作，委托单位曾在国内先后找过10个单位做过，也曾先后找过合并前的东德和西德做过，均未取得满意的结果。委托单位对我们取得的成果非常满意，采纳了我们的建议。二期工程上马时也专门请我们做该地区的地下水流模拟工作，还请我们做了另一地区的地下水流模拟工作。（4）数值方法研究：数值计算在计算溶质运移问题上碰到的最大难题是存在数值弥散和振荡，它可能会使得计算结果失真，甚至会面貌全非。申请者对原有的一些数值方法进行了改进，效果良好，说明所作的改进是有效的。有关论文在一些国际会议上宣读，引起了一些国际同行学者的重视。