刘成帅
郑州大学水利与交通学院讲师
研究方向：流域产汇流机理及水文预报城市雨洪水动力过程数值模拟
办公地点：
个人简介
刘成帅，男，郑州大学水利与交通学院讲师，主要研究方向为流域产汇流机理及水文预报、城市雨洪水动力过程数值模拟。
参与或主持国家重点研发计划项目专题、国家自然科学基金、河南省科技攻关等国家和省部级科研项目8项，发表SCI、EI及核心期刊论文60余篇，其中一作/通讯21篇。出版学术著作3部，授权发明专利4项，实审发明专利5项，授权软件著作权8项。获《水科学进展》2023-2024、2024-2025年度优秀论文奖，第三届水文过程变化与调控论坛优秀青年学者。合作完成“极端水文事件发生机理及预报模型关键技术”项目获2022年度河南省科学技术进步奖三等奖。研究成果为黄土高原地区流域洪水过程预报需求提供技术支撑。
学术兼职
[1] 美国地球物理学会（American Geophysical Union, AGU），会员
[2] 欧洲地球科学联合会（European Geosciences Union, EGU），会员
[3] 《Hydrology And Earth System Sciences》、《Journal of Hydrology》、《Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics》、《水科学进展》等期刊审稿人。
教学课程
本科生教学课程：
- 水文预报（助课）
- 水文学原理（助课）
科研项目
[1] 主持河南省科学技术厅科技攻关项目“高强度人类活动干扰下黄河中游中小流域洪水预报关键技术”（262102320071），2026.01-2027.12；
[2] 主持黄河流域气象联合开放基金项目专题“强人类活动影响下洪水生成发展机理及智能预报技术”（HHJJ2026Z01），2026.04-2029.03；
[3] 参与十四五国家重点研发计划项目专题“典型区域场次暴雨洪水泥沙产输机理”（2023YFC3209303-02），2023.12-2027.06；
[4] 参与河南省水利科技攻关项目“高强度人类活动干扰下洪水预报关键技术”，2025.10-2026.12；
[5] 参与新疆自治区水利厅智力援疆创新团队人才项目“多源数据监测的水源动态利用潜力与水文生态模型研究”2025.01-2025-12；
[6] 参与嵩山实验室开放基金“自然灾害智能感知、预警及风险评估系统模型研究”（YYYY062022001），2022.01-2023.12；
[7] 参与河南省科学技术厅科技攻关项目“基于机器学习的城市立体分层洪涝预警技术研究”（222102320455），2022.01-2023.12。
论文和专著
【论文】
[1] Yingying Xu, Shan-e-hyder Soomro, Chengshuai Liu*，Qiying Yu, Caihong Hu. A semi-distributed model with physically-derived HRUs and time-dependent parameters for event-based flood simulation Journal of Hydrology, 2026,135587.
[2] Tianning Xie, Qin Liu, Chengshuai Liu*, Gan Miao，Xiaoyu Li, Runxi Li, Kejia Wen, Caihong Hu. Event-based runoff-sediment response patterns and their driving mechanisms: a comparative study of typical watersheds on the Chinese Loess Plateau[J]. Journal of Hydrology, 2026, 135606.
[3] Gan Miao, Wenzhong Li, Chengshuai Liu*, Caihong Hu, Xin Dong, Haojie Li,Yi Zhou, Zhili Zhu. Application of Transformer Hybrid Model in Runoff Process Prediction Based on Frequency Decomposition and Physical Correction of Multi-Source Data[J]. Water Resources Management, 2026, 40(8): 370.
[4] Qiang Wu, Tianning Xie, Chengshuai Liu*, Wenzhong Li, Li Zhang, Guang Ran, Yuanhao Xu, Yehai Tang, Zhenyue Han, Caihong Hu. Improving the understanding of rainfall-runoff processes: temporal dynamic of event runoff response in Loess Plateau, China[J]. Journal of Environmental Management, 2025, 375, 123436.
[5] Tianning Xie, Chengshuai Liu*, Caihong Hu, Wenzhong Li, Chaojie Niu, Runxi Li. Study on long short-term memory based on vector direction of flood process for flood forecasting[J]. Scientific Reports, 2024, 14(1): 21446.
[6] Runxi Li, Chengshuai Liu*, Yehai Tang, Chaojie Niu, Yang Fan, Qingyuan Luo, Caihong Hu. Research on runoff simulation based on multi-source precipitation fusion and multi-model ensemble[J]. Water Resources Management, 2024, 38(15): 6139-6155.
[7] Chengshuai Liu, Wenzhong Li, Chenchen Zhao, Tianning Xie, Shengqi Jian, Qiang Wu, Yingying Xu, Caihong Hu. BK-SWMM flood simulation framework is being proposed for urban storm flood modeling based on uncertainty parameter crowdsourcing data from a single functional region[J]. Journal of Environmental Management, 2023, 344, 118482.
[8] Chengshuai Liu, Wenzhong Li, Caihong Hu, Tianning Xie, Yunqiu Jiang, Runxi Li, Shan-e-hyder Soomro, Yuanhao Xu. Research on runoff process vectorization and integration of deep learning algorithms for flood forecasting[J]. Journal of Environmental Management, 2024, 362, 121260.
[9] Chengshuai Liu, Tianning Xie, Wenzhong Li, Caihong Hu, Yunqiu Jiang, Runxi Li, Qike Song. Research on machine learning hybrid framework by coupling grid-based runoff generation model and runoff process vectorization for flood forecasting[J]. Journal of Environmental Management, 2024, 4, 121466.
[10] Chengshuai Liu, Tianning Xie, Qiying Yu, Chaojie Niu, Yue Sun, Yingying Xu, Qingyuan Luo, Caihong Hu*. Study on the response analysis of LID hydrological process to rainfall pattern based on framework for dynamic simulation of urban floods[J]. Journal of Environmental Management, 2024, 351, 119953.
[11] Chengshuai Liu, Caihong Hu, Chenchen Zhao, Yue Sun, Tianning Xie, Huiliang Wang. Research on urban storm flood simulation by coupling K-means machine learning algorithm and GIS spatial analysis technology into SWMM model[J]. Water Resources Management, 2024, 38(6): 2059-2078.
[12] Guo Li, Chengshuai Liu*, Huadong Zhao, Youqian Chen, Jinfeng Wang, Fan Yang. Runoff and sediment simulation of terraces and check dams based on underlying surface conditions[J]. Applied Water Science, 2023, 13(1):18.
[13] Wenzhong Li, Chengshuai Liu*, Caihong Hu, Chaojie Niu, Runxi Li, Ming Li, Yingying Xu, Lu Tian. Application of a hybrid algorithm of LSTM and Transformer based on random search optimization for improving rainfall-runoff simulation[J]. Scientific Reports, 2024, 14(1), 11184.
[14] 胡彩虹, 解添宁, 陈游倩, 李文忠, 余其鹰, 刘成帅*. 淤地坝和梯田对水沙过程的影响研究[J]. 2025, 33(02):313-323.
[15] 刘成帅，解添宁，李文忠，胡彩虹，徐源浩，牛超杰，余其鹰.考虑径流过程矢量化的机器学习洪水预报模型[J], 水科学进展,2024,35(3):420-429.
[16] 刘成帅，孙悦，胡彩虹，赵晨晨，徐源浩，李文忠.考虑产流模式空间分布的流域-城市复合系统洪水预报模型[J], 水科学进展, 2023,34(4):530-540.
[17] 刘成帅, 许营营, 孙悦, 赵晨晨, 解添宁, 李文忠, 胡彩虹*. 产流模式空间分布对城市雨洪过程模拟的影响研究[J]. 水资源保护, 2024, 40 (02): 28-34+116.
[18] 胡彩虹, 刘成帅*, 李想, 孙悦, 邬强, 余其鹰. 郑州市雨岛效应多方法集成评估及量化研究[J]. 水资源保护, 2023, 39 (02): 152-159.
【专著】
[1] 胡彩虹, 吴泽宁, 刘成帅, 马炳焱. 城市水文效应及洪涝过程动态模拟研究. 科学出版社, 2025.
[2] 胡彩虹, 余欣, ... ,刘成帅等. 数字孪生流域50问. 中国水利水电出版社, 2024.
[3] 赵先进, 胡彩虹, ... ,刘成帅等.喀斯特地区海绵城市建设雨洪控制技术. 中国水利水电出版社, 2021.
专利和软件著作权
【授权发明专利】
[1] 杨帆, 胡彩虹, 查斌, 刘成帅等. 基于多源降雨融合和实时校正的城市洪涝模型构建方法[P]. CN202110623894.X
[2] 胡彩虹, 陈游倩, 邬强, 刘成帅等. 一种考虑淤地坝和梯田对径流影响的定量测量方法[P]. 河南省: CN202011558756.X
【软件著作权】
[1] 刘成帅, 胡彩虹等. 基于Matlab语言的城市雨岛效应变化评估系统, 2022SR1106759.
荣誉和奖励
[1] 河南省科技进步三等奖，极端水文事件发生机理及预报模型关键技术，2022年，排7。