首頁 會員風采

黃河勘測規劃設計研究院——創新驅動黃河流域保護治理和高質量發展

發布日期:2023-07-11 瀏覽量:794

圖片

黃河是世界上輸沙量最大、含沙量最高的河流,也是世界上最為復雜難治、洪澇災害最為頻繁的河流。歷史上,曾“三年兩決口、百年一改道”,給沿岸人民造成巨大災難。從古至今,黃河的治理都是興民安邦的一件大事,保護黃河是事關中華民族偉大復興和永續發展的千秋大計。

黃河勘測規劃設計研究院創新團隊負責人張金良堅守黃河保護治理一線38年,針對黃河水少沙多、水沙關系不協調的基本特性,圍繞多沙河流水利工程設計與調控,帶領團隊從“增水、減沙、調控水沙”等多個方面持續開展研究,建立了泥沙工程控制理論技術體系,創建多沙河流水庫“蓄清調渾”工程設計運用方式,完成黃河調水調沙原型試驗并實踐應用。主持設計了黃河古賢水利樞紐、涇河東莊水利樞紐、南水北調西線調水工程、黃河下游生態治理工程等,主持編制了黃河流域生態保護和高質量發展水安全保障規劃,取得了系列創新成果,助力推動黃河流域生態保護和高質量發展。

張金良帶領黃河泥沙工程創新團隊致力于多沙河流水工程“軟件系統”——水庫運用方式研究,探明了“水庫-河道”水沙運動能耗機理,揭示了泄水建筑物布設、運用與水庫調沙及有效庫容保持的互饋機理,提出水沙關系協調度及計算方法,確立了水沙調控的目標準則,構建了水庫淤積形態控制、攔沙庫容再生利用、挾沙徑流跨年調節等關鍵技術,將以往主要通過“蓄、排”實現有效庫容保持的“蓄清排渾”設計理論技術發展到“蓄、調、排”全方位協同的“蓄清調渾”新階段。

黃河下游是舉世聞名的“地上懸河”,面臨堤防決口、河流改道等重大防洪安全問題。張金良團隊創建“人工塑造異重流”排沙技術和調水調沙三種基本模式,參與建立了黃河水沙調控工程體系“網絡版軟件系統”—黃河調水調沙理論與技術,并在治黃史上首次系統開展了調水調沙原型試驗和生產實踐。2002年以來實現下游河道沖刷泥沙32億t,河底全線下降2.6m,主槽過流能力由1800m3/s增加至5000m3/s,徹底扭轉了下游河道持續淤積抬高的險惡局面。

受泥沙問題制約,小浪底水庫調水調沙后續動力不足,超高(年均含沙量100~200kg/m3)和特高(年均含沙量200kg/m3以上)含沙量河流水庫設計無成熟技術。張金良帶領團隊以健全水沙調控體系為“基礎硬件”,先后擔任黃河古賢、涇河東莊等重大水沙調控工程項目設計總工程師,創建了高、超高、特高含沙量河流水庫淤積形態設計與控制、壩前雙泥沙侵蝕基準面構建、樞紐泥沙安全防護等新技術,破解了工程設計中多項世界級難題,開啟了含沙量百公斤級以上河流建設重大水工程的先河,促成重大樞紐工程落地,推進了黃河水沙調控工程體系建設進程。

攻堅泥沙控制新理論 革新淤地壩構建技術

張金良帶領黃河泥沙工程創新團隊從系統治理出發,以工程控制論為統領,提出自黃河泥沙產生到輸移入海全過程分為“入黃泥沙控制-水庫泥沙控制-河道泥沙控制-河口泥沙控制”的四級控制體系,揭示出系統間“控制-傳遞-影響-反饋-控制”的運行機制,提出泥沙工程調控指數,建立了黃河泥沙工程控制模型體系,形成黃河泥沙工程控制理論與關鍵技術,為黃河泥沙治理、黃河泥沙工程控制措施的布局與實施提供技術支撐。

淤地壩是黃土高原水土流失治理最直接有效的措施,現行淤地壩為均質土壩,易漫頂潰決,常誘發壩系連潰,導致黃土高原攔沙防線脆弱、“頭頂庫”防洪風險大等問題。黃河泥沙工程創新團隊首創了“為淤地壩穿上‘防護衣’、滯洪庫容用于攔沙”的設計新理念,在防潰決新型壩工結構、黃土固化材料及施工裝備、小流域高含沙洪水設計方法等方面取得技術突破,發明了一種集新理論、新方法、新結構、新材料、新工藝于一身的防潰決多攔沙新型淤地壩,實現淤地壩漫頂不潰、壩系長期安全穩定,守牢了“頭頂庫”防洪安全底線。

深思水網西線新方案 研發隧洞掘進新設備

南水北調西線工程是國家水網建設的戰略性工程,工程規劃總調水量170億m3,原工程線路方案由于調水比例偏高、宗教移民矛盾難協調等問題,導致前期工作一度停滯。作為設計總工程師,張金良帶領團隊創建“多要素協同評價-多目標優化調整-多效益方案優選”的調水工程增水技術體系,提出了南水北調西線下移線路,形成了上下線組合調水的新方案,并通過水利部審查,為國家再次啟動工程論證、南水北調總體規劃修編(西線部分)奠定了良好基礎。

傳統TBM遭遇超硬巖時存在“破巖難、掘進慢、磨損高”三大世界級難題,長期制約交通、鐵路、水利等領域隧道工程建設進程。張金良團隊提出了“高壓水劈裂-部分圍壓解除-壓-剪-拉”破巖新機理,主持TBM超高效掘進成套裝備研發,首創高壓水射流與TBM滾刀耦合破巖技術,成功研制首臺具有完全自主知識產權的高壓水力耦合破巖TBM,在福建龍巖輸調水工程開展工業試驗,同等推力條件下貫入度提高30%,刀具損耗減少20%。研究成果是TBM破巖技術的重大創新,是TBM設備從技術引進、集成創新走向自主創新的重要標志,是中國制造走向中國創造的具體體現。

開創生態治河新模式 謀劃黃河發展高質量

下游河道為“二級懸河”不利形態,漫灘洪水易直沖大堤,威脅灘區190萬人和堤外防洪保護區1.3億人的安全。創新提出“洪水分級設防、泥沙分區落淤、三灘分區治理”的多沙寬灘河流生態治理新策略,因灘施策,創建寬灘河段斷面形態重構等技術,構建“高灘建鎮安居、二灘生態集成、嫩灘生境成廊”的灘區空間治理新格局,消除“二級懸河”對黃河安瀾構成的重大威脅,應用于黃河下游灘區綜合治理,為筑牢黃淮海平原生態安全屏障提供了技術支撐。

張金良團隊積極謀劃黃河保護治理頂層設計,主持編制黃河流域生態保護和高質量發展水安全保障規劃,以實現“讓黃河成為造福人民的幸福河”為目標,提出了保障黃河長治久安、水資源節約集約利用等規劃布局和措施,為當前和今后一個時期指導黃河流域水安全保障提供了綱領性文件。相關成果已納入《黃河流域生態保護和高質量發展規劃綱要》,通過中共中央政治局審議,由國務院印發。

張金良時常掛在嘴邊的一句話是“服務治黃是我們存在的價值,這就是我們的理念,既是一種擔當,也是一種責任。如果從精神層面來講,每一個治河者都應該有這種家國情懷,否則,我們的黃河治理靠誰?就要靠我們一代接一代人的奮斗”。正是有這濃厚的家國情懷,張金良帶領團隊秉承“功成不必在我”的精神境界和“功成必定有我”的歷史擔當,積極投身治黃主戰場,查找治黃工程“短板”,加強治黃戰略研究,破解治黃技術難題,努力譜寫新時代治黃事業新篇章,讓黃河成為造福人民的幸福河,砥礪奮進,助力推動黃河流域生態保護和高質量發展新進程!


人物介紹:

張金良,博士生導師,水利領軍人才,大壩杰出工程師,多沙河流水利工程設計與調控領域學術帶頭人,水利部黃河流域水治理與水安全實驗室主任,黃河實驗室總工程師,任國家水利工程質量監督檢驗中心主任,國家企業技術中心主任,亞洲銀行黃河流域管理支撐計劃專家組組長,中國工程咨詢協會副會長兼水利專委會主任,享受國務院政府特貼。獲國家科技進步一等獎1項,第二屆全國創新獎,省部級科技進步特等獎1項、一等獎10項。


辦事指南 下載中心 電子圖紙 勘察設計質量監管平臺
小黄片AV免费在线观看-2012日韩中文无码-Av岛国乱伦一区二区-国产美女在线二区