王靜琳

1950年10月，黃河水利委員會（簡稱“黃委”）泥沙研究所在迫切的治黃需求下成立。

如今，當年的泥沙研究所已經發(fā)展成以河流泥沙研究為中心的多學科、綜合性科學研究機構——黃河水利科學研究院（簡稱“黃科院”），是全國四大公益性水利科研院所之一。

誕生于百廢待興之時

黃河是世界上含沙量最大的河流，加劇黃河洪水災害的直接原因是泥沙淤積?！芭沙隼鑫迳?，一支黃濁貫中州。吹沙走浪幾千里，轉側屋閭無處求?！北彼挝膶W家王安石的詩句，形象地描繪了泥沙給黃河兩岸人民帶來的沉重災難。正是這些泥沙，使黃河洪水多次沖出大堤，淹沒了無數(shù)村莊、良田、基礎設施……

新中國成立伊始，百廢待興，人民治黃事業(yè)隨即全面鋪展開來，提出了包括修建三門峽水利樞紐在內的一系列治黃新主張，主要目標是防洪減沙。

治黃必先治沙，但不了解黃河泥沙運行規(guī)律怎么治？黃河的巨量泥沙，使它不同于世界上任何一條河流，治黃無經驗可供借鑒。

1950年10月，在迫切的現(xiàn)實需求下，在水利部領導和中外專家的建議下，黃委宣布成立黃委泥沙研究所，專門研究黃河泥沙。

之后，伴隨著黃河治理開發(fā)事業(yè)的發(fā)展壯大，泥沙所又經歷了3次更名、5次重組。

1956年，經水利部批準，以黃委泥沙研究所為基礎，成立綜合性的黃委水利科學研究所，泥沙所更名為泥沙研究室;1961年，泥沙研究室與水工研究室合并為水工泥沙研究室，至1963年又分開;1991年，黃委水利科學研究所組建為黃河水利科學研究院，泥沙研究室組建成泥沙研究所;2001年，為進一步優(yōu)化人員結構和學科建設方向，將工程水力學所并入泥沙研究所;2012年，由于專業(yè)問題，水工研究室和工程泥沙研究一室與泥沙研究所分離。

時光荏苒，一晃65年過去了，泥沙研究所（以下簡稱泥沙所）作為黃科院8個所（中心）的核心力量，始終把目光聚焦于泥沙，因為泥沙問題仍是困擾黃河治理的最大難題。

目前，泥沙所下設河情咨詢及治黃戰(zhàn)略、工程泥沙、河床演變、河道整治、河口海岸及生態(tài)環(huán)境、數(shù)學模型、量測技術等7個研究室及辦公室。66名在職職工中，有教授級高工19人，9人擁有博士學位，38人擁有碩士學位。

泥沙所還是水利部黃河泥沙重點實驗室、模型黃河基地、黃河超級計算中心的主要技術依托單位，主要研究領域包括河流泥沙運動基本理論、水庫調控理論與技術、河床演變與河道整治、河情咨詢與治黃戰(zhàn)略、涉河建筑工程技術評價、泥沙資源利用技術、水利量測技術與儀器開發(fā)等。

孜孜探索為了黃河安瀾

65年來，泥沙所立足治黃、站位高遠，為各項重大治黃實踐和決策提供了有效支撐，尤其在三門峽水庫改建與運用、黃河調水調沙、黃河下游河道整治、黃河流域綜合規(guī)劃編制等方面，提出了一些前瞻性的觀點，引領了治黃事業(yè)的發(fā)展方向。

近10年來，泥沙所更是躋身治水國家戰(zhàn)隊，承擔及參與完成了國家科技支撐計劃、973基礎研究計劃、自然科學基金等20余項國家級科研任務。除此之外，泥沙所還完成水利部、黃委重大項目40余項;獲得大禹科學技術獎、河南省科技進步獎、黃委科技進步獎在內的60余項獎勵;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項科研成果，雖是“管中窺豹”，亦可見泥沙所思維之新、研究之實、成果之豐。

——跟蹤研究黃河河情和治黃戰(zhàn)略性問題，為宏觀決策提供參考。自2003年黃委啟動基礎研究計劃以來，黃科院依托泥沙所成立黃河河情跟蹤咨詢研究團隊。10多年來，該團隊持續(xù)跟蹤黃河水沙情勢變化、暴雨洪水事件，及時向有關部門反饋重大河情。同時，團隊根據(jù)流域經濟社會發(fā)展趨勢及其對治黃的新要求，重點開展治黃全局性、戰(zhàn)略性關鍵技術研究，并在每年汛前向黃委黨組及各職能部門專題匯報咨詢意見和建議。目前，《黃河河情年度咨詢報告》已出版為系列專著，在國內產生了廣泛影響。

——提出潼關高程控制指標和三門峽水庫運用方式，確保渭河安瀾。潼關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，三門峽水庫建成運用后，由于庫區(qū)淤積上延，曾一度使潼關高程上升，威脅到渭河下游和黃河小北干流河道防洪以及三門峽庫區(qū)周邊的經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，甚至引起了三門峽水庫存廢的爭論。泥沙所聯(lián)合其他4家單位組成項目組，經過3年攻關，提出了潼關高程控制目標和三門峽水庫運用調整方式，才平息了爭論。該成果2005年通過水利部驗收，2006年被鑒定為國際領先水平，至今還在應用于生產實踐。

——深入認識黃河下游游蕩性河道河勢演變規(guī)律，提出整治方案，確保黃河下游防洪安全。黃河下游河道游蕩多變，是世界聞名的地上“懸河”。主流的大幅度擺動，不僅給灘區(qū)人民留下了難以磨滅的苦難記憶，還可能導致堤防出險，威脅防洪安全。

泥沙所研究揭示了“河性行曲”和“大水趨直、小水坐彎”等河勢演變規(guī)律，建立了河道整治工程設計指標體系，提出了“分段整治、突出‘節(jié)點工程、實現(xiàn)游蕩性河道整治有機統(tǒng)一”的整治新思路，還提出了小浪底水庫運用后游蕩性河道進一步整治的具體方案與工程布置方案，以及近期實施意見。該成果除直接應用于2006年12月啟動的新一輪黃河下游游蕩性河道整治外，在寧蒙河段、渭河、沁河河床演變與河道整治的研究、規(guī)劃及實踐中也得到推廣應用。該成果獲得2010年度大禹水利科學技術一等獎。

——提出黃河健康修復目標及對策，維持黃河健康生命。20世紀90年代以后，由于人類對河川徑流的過度索取和對洪水的過度調控，黃河的自然功能已經退化到足以威脅黃河自身生命、制約流域經濟社會可持續(xù)發(fā)展，甚至威脅人類生存和健康的地步，迫使人們不得不重新審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，我們該如何維持它的健康呢？泥沙所研究提出了黃河健康指標體系，并基于對影響黃河健康的關鍵因素分析，提出了實現(xiàn)黃河健康所需要采取的關鍵途徑和技術手段。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》采納，并應用于黃河水量統(tǒng)一調度的生產實踐。該成果獲大禹水利科學技術一等獎。

——研發(fā)黃河數(shù)學模擬系統(tǒng)，使治黃決策更具科學性和前瞻性?！叭龡l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)學模擬系統(tǒng)，它能在治黃實踐開展前，在計算機上模擬、分析、遴選出最佳的實施方案，使治黃決策更具科學性和前瞻性。

黃河數(shù)學模擬系統(tǒng)研發(fā)團隊歷經10年，研發(fā)的黃河數(shù)學模擬系統(tǒng)在黃委組織的測評中名列第一，并被指定為應用級數(shù)學模型系統(tǒng);2014年入選國家洪水風險圖編制項目軟件目錄。系統(tǒng)包含河道、水庫、波浪-潮流、水質、水溫、河冰等計算模塊，已廣泛應用于黃河調水調沙、國家防汛指揮系統(tǒng)、黃河下游洪水風險圖制作、防洪影響評價等重大治黃實踐。

——研發(fā)多沙河流洪水演進與沖淤演變數(shù)學模型，提高防洪預見性。提前一分鐘預判出洪水風險，防洪就多一分主動，經濟就少一些損失。泥沙所通過研究多沙河流水沙運動基本特性與河床演變基本規(guī)律，構建了多沙河流洪水演進與河床沖淤演變準二維泥沙數(shù)學模型和黃河下游河道平面二維水沙數(shù)學模型，大大提高了洪水演進的預見性。該模型在黃河下游防洪、調水調沙、河道演變預測及灘區(qū)治理、小浪底水庫運行等實踐中得到應用，對學科發(fā)展也有極大促進作用。2009年，該成果獲得大禹水利科學技術一等獎。

——參與治黃重大實踐活動方案制訂與效果分析?！袄锰已春樗疀_刷降低潼關高程試驗”是黃委近年來控制潼關高程的綜合措施之一，從試驗指標的優(yōu)化研究、試驗預案的編制到試驗的實施和跟蹤調整，泥沙所全程參與其中。

自2002年以來，黃河調水調沙已實施14年，泥沙所也做了14年的相關研究工作：開展了調水調沙調控指標及關鍵參數(shù)制定、不同調控方案的優(yōu)化計算、小浪底水庫人工異重流塑造設計、小浪底至花園口區(qū)間洪峰增值預報等工作;進行了調水調沙河情實時跟蹤，提交了《西霞院至花園口干流區(qū)間洪峰增值滾動預測報告》，系統(tǒng)開展了調水調沙效果后評估，并對下一年度調水調沙提出建議。

助推流域經濟社會可持續(xù)發(fā)展

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，在社會上承擔了多項防洪評價任務，為流域經濟社會可持續(xù)發(fā)展貢獻了力量。

泥沙所結合涉河建筑工程的技術特點，針對復雜橋群、復雜地形下設計洪水水位、壅水水位、沖刷深度等關鍵技術問題，持續(xù)開展研究，已初步形成了計算相對規(guī)范的防洪評價服務平臺，為各種參數(shù)的選取提供了參考范例，為高質量完成防洪評價任務提供了可靠的工具。

截至目前，泥沙所已完成了包括鐵路、公路、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、臨河建設等在內的防洪影響評價任務120多項。其中，京滬高速鐵路橋是連接中國“四縱四橫”客運專線網(wǎng)中“一縱”的關鍵節(jié)點，也是中國《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中投資規(guī)模大、技術水平高的一項工程;三門峽黃河公鐵兩用大橋是蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道的重要部分，該通道線路全長1817公里，是新的國家戰(zhàn)略“北煤南運”的運輸通道。泥沙所以優(yōu)質的服務，完成了這兩項國家大型建設項目的防洪評價任務，獲得業(yè)主的高度評價。

另外，泥沙所還為黃河之外的其他河流管理提供了技術支撐。比如：提出改變聊城市水庫運用方式的意見，為渭河河道整治劃定治導線，設計完成渭河枯水期調度系統(tǒng)等。

審時度勢思辨未來

當前，黃河泥沙科研形勢正在悄然發(fā)生著變化：一是黃河水沙銳減，尤其是泥沙，由20世紀五六十年代的年均輸沙量16億噸減少到3億噸左右，有些年份甚至不足1億噸;二是隨著新形勢下治黃理念的轉變和我國推進生態(tài)文明建設戰(zhàn)略的提出，要求泥沙科研方向必須做出調整，由防洪減淤拓展到服務經濟社會發(fā)展和生態(tài)建設。

國家科研管理體制也正處于轉折時期，現(xiàn)有的國家科技支撐計劃、973基礎研究計劃、水利部公益性行業(yè)專項等重大計劃項目，均納入國家重點研發(fā)計劃專項，導致今后申請科研項目的渠道更為集中，申請難度增加，要與全國的科研院所競爭。

泥沙所從實際出發(fā)，在思辨中審時度勢，尋找未來發(fā)展的方向，提出了未來5年的發(fā)展思路和保障措施。

發(fā)展思路：一是積極對外聯(lián)合，多渠道申請國家重點研發(fā)計劃專項“江河治理與水沙調控技術”的相關課題;二是制定激勵政策，加強市場開拓，穩(wěn)定科研骨干隊伍;三是加強治黃戰(zhàn)略研究，拓展學科領域，調整專業(yè)結構;四是改善科研環(huán)境，引進優(yōu)秀人才;五是營造創(chuàng)新氛圍，提高基礎研究能力及科研素養(yǎng)，爭取獲得高層次科研成果。

保障措施：一是拓展研究領域，增設治黃戰(zhàn)略研究室、河口及環(huán)境研究室，關注流域經濟發(fā)展對治黃的新要求;二是建立橫向項目承攬人獎勵辦法，鼓勵職工闖市場、找項目;三是建立各研究室人員交流、流動機制，允許各研究室進行人員調整，以此開放機制，逐步提高科研工作效率，使研究人員釋放一定的壓力;四是建立各研究室項目合作機制，實現(xiàn)科研成果、平臺、儀器設備的共享，避免低水平重復研究;五是建立內部考核機制及高效服務機制，為科研人員提供優(yōu)質服務;六是建立潛心研究、潛心創(chuàng)新機制，鼓勵優(yōu)秀的、甘于寂寞的基礎研究人員多出創(chuàng)新成果。

“九曲黃河萬里沙，浪淘風簸自天涯?！蹦嗌扯嗍屈S河復雜難治的根源，泥沙所抓住“治沙”這一黃河治理之本，引領黃河泥沙研究65年，揭示黃河泥沙運行規(guī)律、探尋泥沙處理和利用舉措，是護佑黃河歲歲安瀾的中堅力量。黃河“水少沙多、水沙關系不平衡”的特性沒有改變，泥沙研究依舊任重道遠，泥沙所定會再接再厲、敏思篤行，支撐黃河走向長治久安的新時代。