九曲黃河治本探索記

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 九曲黃河治本探索記 籌劃、973根基研究籌劃、自然科學(xué)基金等20余項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研任務(wù)。除此之外，泥沙所還完成水利部、黃委重大工程40余項(xiàng);獲得大禹科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、河南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)、黃委科技進(jìn)步獎(jiǎng)在內(nèi)的60余項(xiàng)賞賜;在核心期刊發(fā)表論文400余篇，出版專著50余部。 這里，擷取其中7項(xiàng)科研成果，雖是“管中窺豹”，亦可見泥沙所思維之新、研究之實(shí)、成果之豐。 跟蹤研究黃河河情和治黃戰(zhàn)略性問題，為宏觀決策供給參考。自2022年黃委啟動(dòng)根基研究籌劃以來，黃科院依托泥沙所成立黃河河情跟蹤接洽研究團(tuán)隊(duì)。10多年來，該團(tuán)隊(duì)持續(xù)跟蹤黃河水沙情勢(shì)變化、暴雨洪水事情，實(shí)時(shí)向有關(guān)部門反應(yīng)

2、重大河情。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)根據(jù)流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)展趨勢(shì)及其對(duì)治黃的新要求，重點(diǎn)開展治黃全局性、戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)研究，并在每年汛前向黃委黨組及各職能部門專題匯報(bào)接洽觀法和建議。目前，黃河河情年度接洽報(bào)告已出版為系列專著，在國(guó)內(nèi)產(chǎn)生了廣泛影響。 提出潼關(guān)高程操縱指標(biāo)和三門峽水庫運(yùn)用方式，確保渭河安瀾。潼關(guān)位于黃河和渭河匯流區(qū)下游，距離三門峽水庫大壩113.5公里，三門峽水庫建成運(yùn)用后，由于庫區(qū)淤積上延，曾一度使潼關(guān)高程上升，要挾到渭河下游和黃河小北干流河道防洪以及三門峽庫區(qū)周邊的經(jīng)濟(jì)進(jìn)展和生態(tài)環(huán)境，甚至引起了三門峽水庫存廢的討論。泥沙所聯(lián)合其他4家單位組成工程組，經(jīng)過3年攻關(guān)，提出了潼關(guān)高程操縱目標(biāo)和三門峽水

3、庫運(yùn)用調(diào)整方式，才停滯了討論。該成果2022年通過水利部驗(yàn)收，2022年被鑒定為國(guó)際領(lǐng)先水平，至今還在應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。 深入熟悉黃河下游游蕩性河道河勢(shì)蛻變規(guī)律，提出整治方案，確保黃河下游防洪安好。黃河下游河道游蕩多變，是世界有名的地上“懸河”。主流的大幅度搖擺，不僅給灘區(qū)人民留下了難以磨滅的苦難記憶，還可能導(dǎo)致堤防出險(xiǎn)，要挾防洪安好。 泥沙所研究透露了“河性行曲”和“大水趨直、小水坐彎”等河勢(shì)蛻變規(guī)律，建立了河道整治工程設(shè)計(jì)指標(biāo)體系，提出了“分段整治、突出節(jié)點(diǎn)工程、實(shí)現(xiàn)游蕩性河道整治有機(jī)統(tǒng)一”的整治新思路，還提出了小浪底水庫運(yùn)用后游蕩性河道進(jìn)一步整治的概括方案與工程布置方案，以及近期實(shí)施觀法。

4、該成果除直接應(yīng)用于2022年12月啟動(dòng)的新一輪黃河下游游蕩性河道整治外，在寧蒙河段、渭河、沁河河床蛻變與河道整治的研究、規(guī)劃及實(shí)踐中也得到推廣應(yīng)用。該成果獲得2022年度大禹水利科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。 提出黃河健康修復(fù)目標(biāo)及對(duì)策，維持黃河健康生命。20世紀(jì)90年頭以后，由于人類對(duì)河川徑流的過度索取和對(duì)洪水的過度調(diào)控，黃河的自然功能已經(jīng)退化到足以要挾黃河自身生命、制約流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)進(jìn)展，甚至要挾人類生存和健康的地步，迫使人們不得不重新掃視與黃河相處的方式，從而提出了“維持黃河健康生命”的治河新理念。 但是，怎樣的黃河才算是健康的，我們?cè)撊绾尉S持它的健康呢？泥沙所研究提出了黃河健康指標(biāo)體系，并基于對(duì)

5、影響黃河健康的關(guān)鍵因素分析，提出了實(shí)現(xiàn)黃河健康所需要采取的關(guān)鍵途徑和技術(shù)手段。研究成果被黃河流域綜合規(guī)劃黃河水資源綜合規(guī)劃黃河河口綜合治理規(guī)劃采用，并應(yīng)用于黃河水量統(tǒng)一調(diào)度的生產(chǎn)實(shí)踐。該成果獲大禹水利科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。 研發(fā)黃河數(shù)學(xué)模擬系統(tǒng)，使治黃決策更具科學(xué)性和前瞻性。“三條黃河”是治黃的有效手段，其中的“數(shù)字黃河”的核心和靈魂就是數(shù)學(xué)模擬系統(tǒng)，它能在治黃實(shí)踐開展前，在計(jì)算機(jī)上模擬、分析、遴選出最正確的實(shí)施方案，使治黃決策更具科學(xué)性和前瞻性。 黃河數(shù)學(xué)模擬系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)10年，研發(fā)的黃河數(shù)學(xué)模擬系統(tǒng)在黃委組織的測(cè)評(píng)中名列第一，并被指定為應(yīng)用級(jí)數(shù)學(xué)模型系統(tǒng);2022年入選國(guó)家洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制工程

6、軟件目次。系統(tǒng)包含河道、水庫、波浪-潮流、水質(zhì)、水溫、河冰等計(jì)算模塊，已廣泛應(yīng)用于黃河調(diào)水調(diào)沙、國(guó)家防汛指揮系統(tǒng)、黃河下游洪水風(fēng)險(xiǎn)圖制作、防洪影響評(píng)價(jià)等重大治黃實(shí)踐。 研發(fā)多沙河流洪水演進(jìn)與沖淤蛻變數(shù)學(xué)模型，提高防洪預(yù)見性。提前一分鐘預(yù)判出洪水風(fēng)險(xiǎn)，防洪就多一分主動(dòng)，經(jīng)濟(jì)就少一些損失。泥沙所通過研究多沙河流水沙運(yùn)動(dòng)根本特性與河床蛻變根本規(guī)律，構(gòu)建了多沙河流洪水演進(jìn)與河床沖淤蛻變準(zhǔn)二維泥沙數(shù)學(xué)模型和黃河下游河道平面二維水沙數(shù)學(xué)模型，大大提高了洪水演進(jìn)的預(yù)見性。該模型在黃河下游防洪、調(diào)水調(diào)沙、河道蛻變預(yù)料及灘區(qū)治理、小浪底水庫運(yùn)行等實(shí)踐中得到應(yīng)用，對(duì)學(xué)科進(jìn)展也有極大促進(jìn)作用。2022年，該成果獲得

7、大禹水利科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。 參與治黃重大實(shí)踐活動(dòng)方案制訂與效果分析?！袄锰已春樗疀_刷降低潼關(guān)高程試驗(yàn)”是黃委近年來操縱潼關(guān)高程的綜合措施之一，從試驗(yàn)指標(biāo)的優(yōu)化研究、試驗(yàn)預(yù)案的編制到試驗(yàn)的實(shí)施和跟蹤調(diào)整，泥沙所全程參與其中。 自2022年以來，黃河調(diào)水調(diào)沙已實(shí)施14年，泥沙所也做了14年的相關(guān)研究工作：開展了調(diào)水調(diào)沙調(diào)控指標(biāo)及關(guān)鍵參數(shù)制定、不同調(diào)控方案的優(yōu)化計(jì)算、小浪底水庫人工異重流塑造設(shè)計(jì)、小浪底至花園口區(qū)間洪峰增值預(yù)報(bào)等工作;舉行了調(diào)水調(diào)沙河情實(shí)時(shí)跟蹤，提交了西霞院至花園口干流區(qū)間洪峰增值滾動(dòng)預(yù)料報(bào)告，系統(tǒng)開展了調(diào)水調(diào)沙效果后評(píng)估，并對(duì)下一年度調(diào)水調(diào)沙提出建議。 助推流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)進(jìn)展

8、近年來，泥沙所緊緊圍繞黃委“治河為民，人水和諧”治河理念，利用專業(yè)優(yōu)勢(shì)，在社會(huì)上承受了多項(xiàng)防洪評(píng)價(jià)任務(wù)，為流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)進(jìn)展付出了氣力。 泥沙所結(jié)合涉河建筑工程的技術(shù)特點(diǎn)，針對(duì)繁雜橋群、繁雜地形下設(shè)計(jì)洪水水位、壅水水位、沖刷深度等關(guān)鍵技術(shù)問題，持續(xù)開展研究，已初步形成了計(jì)算相對(duì)模范的防洪評(píng)價(jià)服務(wù)平臺(tái)，為各種參數(shù)的選取供給了參考范例，為高質(zhì)量完成防洪評(píng)價(jià)任務(wù)供給了穩(wěn)當(dāng)?shù)墓ぞ摺?截至目前，泥沙所已完成了包括鐵路、馬路、輸油（輸氣）管道、超高壓輸電線、取水口、排污口等建筑物跨河、穿河、穿堤、臨河創(chuàng)辦等在內(nèi)的防洪影響評(píng)價(jià)任務(wù)120多項(xiàng)。其中，京滬高速鐵路橋是連接中國(guó)“四縱四橫”客運(yùn)專線網(wǎng)中“一縱”

9、的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，也是中國(guó)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃中投資規(guī)模大、技術(shù)水平高的一項(xiàng)工程;三門峽黃河公鐵兩用大橋是蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運(yùn)通道的重要片面，該通道線路全長(zhǎng)1817公里，是新的國(guó)家戰(zhàn)略“北煤南運(yùn)”的運(yùn)輸通道。泥沙所以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，完成了這兩項(xiàng)國(guó)家大型創(chuàng)辦工程的防洪評(píng)價(jià)任務(wù)，獲得業(yè)主的高度評(píng)價(jià)。 另外，泥沙所還為黃河之外的其他河流管理供給了技術(shù)支撐。譬如：提出變更聊城市水庫運(yùn)用方式的觀法，為渭河河道整治劃定治導(dǎo)線，設(shè)計(jì)完成渭河枯水期調(diào)度系統(tǒng)等。 審時(shí)度勢(shì)思辨未來 當(dāng)前，黃河泥沙科研形勢(shì)正在悄然發(fā)生著變化：一是黃河水沙銳減，尤其是泥沙，由20世紀(jì)五六十年頭的年均輸沙量16億噸裁減到3億噸左右，有些年份甚至缺

10、乏1億噸;二是隨著新形勢(shì)下治黃理念的轉(zhuǎn)變和我國(guó)推進(jìn)生態(tài)文明創(chuàng)辦戰(zhàn)略的提出，要求泥沙科研方向務(wù)必做出調(diào)整，由防洪減淤拓展到服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)展和生態(tài)創(chuàng)辦。 國(guó)家科研管理體制也正處于轉(zhuǎn)折時(shí)期，現(xiàn)有的國(guó)家科技支撐籌劃、973根基研究籌劃、水利部公益性行業(yè)專項(xiàng)等重大籌劃工程，均納入國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)籌劃專項(xiàng)，導(dǎo)致今后申請(qǐng)科研工程的渠道更為集中，申請(qǐng)難度增加，要與全國(guó)的科研院所競(jìng)爭(zhēng)。 泥沙所從實(shí)際啟程，在思辨中審時(shí)度勢(shì)，探索未來進(jìn)展的方向，提出了未來5年的進(jìn)展思路和保障措施。 進(jìn)展思路：一是積極對(duì)外聯(lián)合，多渠道申請(qǐng)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)籌劃專項(xiàng)“江河治理與水沙調(diào)控技術(shù)”的相關(guān)課題;二是制定鼓舞政策，加強(qiáng)市場(chǎng)開拓，穩(wěn)定科研骨

11、干隊(duì)伍;三是加強(qiáng)治黃戰(zhàn)略研究，拓展學(xué)科領(lǐng)域，調(diào)整專業(yè)布局;四是改善科研環(huán)境，引進(jìn)優(yōu)秀人才;五是營(yíng)造創(chuàng)新空氣，提高根基研究才能及科研素養(yǎng)，爭(zhēng)取獲得高層次科研成果。 保障措施：一是拓展研究領(lǐng)域，增設(shè)治黃戰(zhàn)略研究室、河口及環(huán)境研究室，關(guān)注流域經(jīng)濟(jì)進(jìn)展對(duì)治黃的新要求;二是建立橫向工程承攬人賞賜手段，激勵(lì)職工闖市場(chǎng)、找工程;三是建立各研究室人員交流、滾動(dòng)機(jī)制，允許各研究室舉行人員調(diào)整，以此開放機(jī)制，逐步提高科研工作效率，使研究人員釋放確定的壓力;四是建立各研究室工程合作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)科研成果、平臺(tái)、儀器設(shè)備的共享，制止低水平重復(fù)研究;五是建立內(nèi)部考核機(jī)制及高效服務(wù)機(jī)制，為科研人員供給優(yōu)質(zhì)服務(wù);六是建立潛心研究、潛心創(chuàng)新機(jī)制，激勵(lì)優(yōu)秀的、甘于落莫的根基研究人