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引滦通水三十年来,引滦黎河管理处始终以安全输水为中心,实施科技兴水战略,培树和谐理念,坚持自主创新与技术引进相结合,积极探索新方法、新模式,创造新技术、新工艺、新材料,在河道整治、水环境治理、水生态保护与修复等方面取得了丰硕的科学研究和理论创新成果,为引滦黎河发展提供了强有力的支撑。
一、科技发展与进步,依靠水利人才队伍建设
科技要进步,人才为先导。立足黎河处人员结构配置与社会发展实际,坚持以人为本,不断加强对水利人才的引进、培养、锻炼工作,建立了重实绩、重贡献,向优秀人才和关键岗位倾斜的分配激励机制。积极引导和鼓励年轻人投入到水利现代化建设中来,并给他们委以重任,提供施展才能的舞台。目前,处内技术人员所占比例在80%以上,其中高级职称人数为17人,中级职称人数为22人,初级职称人数为20人,为提高自主创新能力,促进科技成果转化及推广应用,实现水利现代化、全面推进可持续发展水利提供了人力支撑。
二、科学研究及开发,发挥科技创新先导作用
三十年来,引滦黎河建设者们始终把水利科研工作放在重要位置,不断探索适宜引滦黎河发展的新思路。他们从黎河自然演变发育规律和多年的治理历程出发,追踪国内外科技发展前沿,积极与科研机构及涉水高等院校进行科研合作,先后开展了大量的基础性、前瞻性、战略性科研课题研究,其中《混凝土联锁板护坡技术应用开发研究》等7项科研课题荣获天津市水利科技进步,1项科研课题获全国第七届农业高技术成果博览会后稷金像奖。专业技术人员撰写科研论文119篇,其中《浅析工程项目管理》等数篇论文在省部级以上刊物上发表并获奖。这些科研成果对黎河发展起到了重要的理论指导作用。
(一)河道整治方面的科学研究项目
黎河是一条典型的山区行洪排沥河道,肩负着输水和行洪的双重功能。根据黎河河道特性和地质条件,为确保输水安全,开展了大量的针对河道治理的科研课题。其中包括“黎河下游河道模型试验及全河数学模型计算分析研究”、“引滦黎河下游弯道挑流物理模型试验研究”、“引滦黎河下游综合治理技术措施试验研究”、“黎河流域产汇流基本特征研究”。这些基础研究项目,标志着黎河建设者对黎河发展的认识由感性认识上升到了理性认识,为黎河建设与管理提供了科学依据。
(二)新技术、新工艺、新材料方面的科学研究项目
在总结河道整治经验基础上,调整技术结构,积极引进一批高效、节水、降耗和环保的新技术、新工艺、新材料,进行科学实验和研究,对河道整治和技术结构进行升级改造和调整。先后开展了“混凝土联锁板护坡技术应用开发研究”、“混凝土联锁板护坡技术应用推广”、“混凝土联锁板试验研究”、“纤维混凝土在黎河跌水坝上的试验应用研究”、“土工织物应用性能检测与评估研究”、“联锁板在天津市水源保护工程上的试验应用研究”、 “引滦黎河模袋混凝土跌水坝应用研究”等7项科学研究课题。
(三)水环境保护方面的科学研究项目
基于黎河发展中存在的问题,输水安全已不再是只针对河道的工程治理,在黎河综合治理实践基础上,明确把生态环境治理作为重点工作,大力开展黎河水源保护和水环境治理科学研究工作,其中有“黎河输水水量损失与水环境承载能力研究”、“黎河人工湿地生态修复技术研究及应用”、“尾矿砂对引滦水质的影响研究”、“黎河尾矿砂对于桥水库前置库运用的影响研究”等多项科学研究课题,为开展黎河水源保护与水环境工作指明了方向。
三、成果应用与实践,增添黎河治理科技含量
在科学理论研究的基础上,采取科学试验、工程示范、技术交流等形式,有重点地推广对黎河治理有实用价值的关键技术,一批高效、降耗和环保的新技术、新工艺、新材料得到成功应用与实践,成为推动黎河发展的强大科技动力。
(一)跌水坝的应用
跌水坝的运用,即是工程技术人员经过认真勘察及长期试验采取的治理措施。结合黎河纵坡比降大的特点,借鉴了国内外治理山区河流的经验,通过修建跌水坝控制主流,集中消能、降低流速做为解决黎河冲刷问题的最有效的工程措施。仅1983年至1987年之间就在上游修建了47座跌水坝。1987年有关部门对黎河跌水坝工程进行了技术鉴定,与会专家给予了极高的评价和充分的肯定。同时,根据河道特性,结合当地条件因地制宜,在实践中不断总结经验,通过对跌水坝长期运行的结果进行科学实验和研究,将跌水坝的结构和材料进一步改进和优化,经历了铅丝笼跌水坝、浆砌石跌水坝、堆石坝、混凝土预制块跌水坝、模袋混凝土跌水坝的发展过程。目前,各类运行良好的跌水坝达55座,对减缓坡降、削减水能、稳定河床起到了非常重要的作用,也彰显了黎河人实事求是和勇于创新的伟大精神。
(二)混凝土联锁板护坡
1995年与天津市水利科学研究院(原天津市水利科学研究所)联合开发了混凝土联锁板护坡技术,其具有整体性能好、抗冻胀、工期短、成本低等特点,自1996年在黎河中游河段黄台口桥至龙湾桥左岸进行了成功试验后,广泛应用与黎河治理工程,取得了良好的工程效益和社会效益。同时,混凝土联锁板被北水南调工程大面积应用,得到在工程现场视查的原国务院副总理温家宝、水利部部长汪恕诚和天津市领导的高度评价。2000年11月,在中国陕西杨凌农业高新技术成果博览会上,混凝土联锁板技术再一次受到国家及水利部领导的关注,并被大会授予“后稷金像奖”,是唯一获奖的水利科技项目。
(三)混凝土模袋的应用
混凝土模袋技术,应用于黎河跌水坝工程,改变了以往全断面砌筑混凝土预制块坝的形式,具有整体性好,消能防冲,施工简便快捷,质量易于保证等特点,有效解决了其坝形结构及坝下消能方式及施工关键问题,是一种先进的筑坝工程技术,在工程设计应用和实践中属国内外技术创新,其应用研究成果达到国际先进水平。
(四)挑流丁坝护岸
黎河下游河段地质条件、河宽、纵坡和河道弯曲变化很大。针对黎河下游河道特点及存在问题,建立了弯曲河道二维水流数学模型,研究了弯道水流的运动及对河岸的作用机理,对不同输水量所产生的岸坡应力进行分析,提出了改善水流形态的丁坝群布置方案。通过实验研究,证明能够有效的改变弯道水流流态,减小水流对凹岸冲刷破坏。同时,克服了单纯护岸坡面易受冲掏塌落的缺点,提高了护岸的耐久性和稳定性,有效解决了黎河下游河道弯护岸和治理的关键问题。目前黎河采用丁坝群护岸的弯道有黎河桥下左岸、黎河庄桥下右岸、后毛庄桥上右岸等多处,收到了良好的效果,为黎河弯道治理进行了有力的探索。
(五)新材料、新工艺的应用
黎河治理工程中,自95年以来,在引进混凝土模袋技术、混凝土联锁板护坡等新技术的同时,先后引用了土工布、土工网、纤维网等新兴土工合成材料,为河道防护工程开辟了一条新途径,使河道治理技术得到了很好的发展。其具有强度高、柔性强、施工简便,有滤水保土作用,吸收水流冲击能量等优点,对改善工程结构性能,缩短工期,减少投资等发挥了重要作用。引进这些新材料新技术后,通过具体工程实践进行研究,总结经验,充分认识到其经济合理性和适用性,各种新材料得到了普遍的应用和推广。其中密度300g/m2土工布反滤层广泛应用于在联锁板和浆砌石护坡工程,土工网石笼应用在跌水坝防冲槽建设中,土工网垫在堤坡绿化中得到应用,为黎河治理探索新的护岸形式作了有益的尝试。
(六)人工湿地生态修复技术的应用
黎河有大小口门155个,据黎河水质监测分析,反映主要水质指标的污染物由支流汇入占相当比重,为治理黎河支流污染,引进了人工湿地生态修复技术,率先对龙湾和西山两个支流口进行了治理,综合利用物理、化学、微生物和植物的多重作用实现对污染物的去除。支流口治理工程投入使用后,支流水体中总氮、有机质、总磷、氨氮的浓度削减量均可达到70%以上,悬浮物的削减量将达到90%以上。在龙湾和西山支流口治理示范工程成功实施的基础上,该项技术在崔家庄和高各庄支流口治理工程得到进一步推广。4个支流口投入运行以来,有效的控制了水体污染源,增强了水体的自净能力,改善了黎河入库水质,美化了周边环境,体现了人与自然,人与水和谐的现代治水理念,是生态水利的典范。由此拉开了黎河由单一的干流治理向流域扩展治理的序幕,为从根源解决黎河污染问题做了有益探索。该工程得到了天津市有关领导和水务局领导的充分的肯定和支持。
四、科技推广和普及,拓宽科技兴水新思路
为适应水利发展的新要求,在总结以往实践经验的基础上,以中央1号文件关于加快水利改革发展为契机,坚持“工程带动科研,科研服务管理”的思路,在实际工作中不断探索科技创新,整合科技资源,找准定位,突出抓好课题立项、科研攻关和成果转化工作。
(一)加强应用基础研究
继续推进与科研机构及涉水高等院校进行科研合作,要围绕黎河可持续发展这一主题,跟踪水利科技前沿,加强基础性、前瞻性、战略性研究。要从自然、环境、管理等多学科视野,重视科学研究基础资料的收集与分析,积极开展引滦黎河水源保护、水生态系统修复、黎河尾矿砂对于桥水库前置库运用的影响研究等重点课题的科学理论研究。
(二)加强科技成果转化及推广
围绕现代化引滦建设需要,通过科技成果示范工程和理论研究成果,大力推进科技成果的转化。充分利用国家和天津市水务局各类科技推广计划,有重点地推广对行业、流域、地区水利科技进步有实用价值的关键技术。采用科技培训、技术交流、新技术与产品推介等多种方式、多种手段,因地制宜地大力推广水生态和水环境的保护与修复、水文与水质自动监测、现代水利施工、水土保持等先进实用新技术、新工艺、新产品、新材料。
(三)加强科技兴水理念培树
加强水利科学知识的普及,通过科普讲座、科技周、“世界水日”和“中国水周”纪念等方式,采用书籍、报刊、电视、网络等多种媒体手段,广泛传播普及水利科学知识,培养广大干部职工的科学观念,增强科技兴水意识,助推科技兴水再上新台阶。
黎河管理处在总结科技兴水取得诸多成绩的同时,还清醒的认识到,新时期水利事业发展必须依靠科技进步和科技创新,发挥科技兴水先导作用,进一步开创黎河水利建设事业更加广阔的前景。
(黎河管理处樊建超)