1982年，畢業于武漢大學水利學院治河工程系。
1985年，獲得清華大學水利工程系水力學及河流海岸動力學專業碩士學位。
1989年，獲得清華大學博士學位。
1989年 - 1991年，在北京大學城市與環境學系地貌學專業從事博士后研究。
1991年，進入北京大學城市與環境學系任教，先后擔任副教授、教授、博士生導師。
1998年 - 1999年，前往牛津大學工程力學系做訪問學者。
2000年，創建北京大學環境工程實驗室和教育部水沙科學教育部重點實驗室。
2002年，組織建設北京大學環境工程實驗室、成立環境工程系。
2016年07月28日，南方科技大學-北京大學“世界大河研究所”啟動，擔任共同負責人。
2022年04月，當選中國環境科學學會第九屆理事會副理事長。
1992年，獲得國家教委霍英東青年教師基金。
1994年，獲得國家自然科學基金委優秀中青年人才專項基金。
1995年，入選國家人事部百千萬人才工程。
1996年，獲得國家杰出青年基金資助。
2008年，榮獲“教育部高等學校科學技術進步獎一等獎”。
2010年，科研項目《水沙災害形成機理及其防治的關鍵技術》榮獲“國家科技進步獎二等獎”。
2013年，科研項目《高效微生物及其固定化脫氮技術》榮獲“國家技術發明獎二等獎”。
2015年12月07日，被增選為中國科學院院士。
中華環保聯合會理事
東北亞環境-文化理事會理事
中國科學院學術顧問
中國水土保持監測專業委員會副主任
教育部科技委地學與資源環境學部委員
愛丁堡大學客座教授
南方科技大學環境科學與工程學院講座教授
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