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《“模型黄河”工程规划》(概要)

来源:黄河网 作者:佚名 发布时间:2003-12-02 16:45 浏览次数:

 
 
  

为适应治黄新形势 的需求,推进治黄现代化进程,黄委于2001年根据“从传统水利向现代水利、可持续发展水利转变”的治水新思路,提出了建设“原型黄河”、“数字黄河”和“模型黄河”的现代治黄理念。其中,“模型黄河”主要是通过实体模型试验的手段对黄河自然现象进行复演、模拟试验,以探求黄河的自然规律,为黄河治理开发方案的决策提供科学依据,是促进治黄现代化的重要科技平台。水利部于2003年11月26日对《“模型黄河”工程规划进行了批复,《模型黄河规划》主要内容包括必要性、目标与原则、总体框架、建设任务、运行管理等。

 

  一、“模型黄河”工程建设的必要性

 

(一) 构建“模型黄河”工程是现代科技治黄的必然选择

黄河是我国的第二条大河,治理黄河,历来是中华民族安民兴邦的大事。新中国成立以来,黄河治理开发取得了巨大成就,促进了流域社会经济的发展,保障了黄淮海大平原的安全。但是,目前,洪水威胁依然是我国的心腹之患,水资源供需矛盾则日趋突出,生态环境恶化也尚未得到有效遏制,黄河的治理开发仍面临着一些亟待解决的重大问题。

1999年6月,江泽民总书记在视察黄河时指出:“21世纪即将到来,我们必须抓紧思考一个问题,即如何从战略的高度,进一步把黄河的事情办好,把黄河的水害治理好。”2001年9月,汪恕诚部长从现代水利的角度出发,要求新世纪黄河的治理开发要实现“堤防不决口、河道不断流、水质不超标、河床不抬高”,谋求黄河的长治久安。

为推进治黄现代化进程,黄委党组提出了加大治黄科技含量,建设“三条黄河”的战略举措。“三条黄河”的建设相互关联、互为作用。“原型黄河”是我们治理开发和管理的对象,为实现新世纪治黄目标,必须借助“数字黄河”、“模型黄河”等现代化科技手段,解决黄河面临的重大问题。

科学技术是第一生产力。认识自然,才能改造自然,才能使自然满足人类发展的同时更好地与自然和谐相处。认识自然离不开生产实践和科学试验。对于水少沙多的黄河,其自然规律具有特殊性和复杂性,面对新世纪治黄形势的要求,科学试验有其不可替代的作用。“模型黄河”工程可以系统地反映影响黄河变化的各种因素和它们相互之间的关系,能够将一些抽象的现象展现在人们面前甚至可以量化,能够直观反映各种不同治理方案的结果,因此,建设“模型黄河”工程是现代科技治黄的必然选择。

(二)现阶段实体模型试验的现状和发展趋势决定了只有构建“模型黄河”,才能为现代治黄提供强有力的科技支撑

“模型黄河”,通俗地讲,是试验室中的黄河。它是由一些专门的实体模型所组成的具有特殊功能的科学试验技术体系。其作用是,一方面直接为“原型黄河”提供治理开发方案,另一方面为“数字黄河”工程建设提供物理参数。同时,“模型黄河”也是“数字黄河”通过模拟分析提出“原型黄河”治理开发方案的中试“工厂”。几十年来,开展了大量的实体模型试验,建立了不少实体模型,如现有的小浪底至苏泗庄河段河道模型,花园口至东坝头河段河道模型,小浪底库区局部模型和三门峡库区模型等。通过模型试验研究,不仅解决了黄河治理开发规划、设计和工程建设中的众多关键问题,发挥了科学指导作用,而且,也极大地促进了治黄科技水平提高和黄河实体模型模拟理论及技术的发展。然而,从新世纪治黄形势发展需求来说,目前,在模型建设中还存在如下问题:

缺乏系统性和整体性

现有的黄河实体模型大多是针对某一具体项目,就某一河段或某一水库而独立建设的,没有在总体上从黄河流域治理开发及管理需求的高度进行统一规划,缺乏系统性和完整性,各模型之间缺少关联性,对一些现象无法进行全过程地系统研究。例如,现有的小浪底库区模型还难以对三门峡水库下泄洪水后,是否会在小浪底库区形成异重流及其运行规律等现象进行完整的模拟,从而,也就难以直接为小浪底水库运用调度提供更为全面的科学决策依据。再如,目前还缺少黄河下游过渡性及弯曲性河段河道模型,以及黄河河口模型,这就难以深化研究小浪底水库运用对这些河段的影响等问题。

模型功能不全,难以满足“三条黄河”互动要求

现有模型多是根据某一项目重点研究内容的试验要求而设计的,其模拟功能相对较少或相对单一。例如,现有的土壤侵蚀模型为小型的坡面土槽,不具备研究沟道治理方案的功能,甚至还不具有对坡面工程措施方案进行优化研究的功能。原设计的小浪底库区模型,还难以有效地模拟水库降水冲刷产生的库区河床剧烈变形等过程。因此,也就难以完全满足“三条黄河”联动的需要。

已有的模型试验厅扩展性不强,测控和量测技术相对落后

由于原来没有把模型试验工作提升到“模型黄河”工程的高度,没有把模型试验的科技平台建设纳入到黄河建设的大体系中,实体模型多是由单一、个体的项目组结合试验任务建设的,模型试验厅也都是按相应的模型建设的,从而,模型试验厅的扩展性往往很有限,不便于改布其他模型。同时,项目组对测控系统建设缺乏长远的整体考虑,难以实现高度的现代化。另外,现有的黄河实体模型测控技术相对落后,科技含量不高,含沙量、地形、河势、流速等物理参数的测验自动化水平较低。同时,管理水平也有待提高。

由于对黄河问题试验研究的长远性考虑不够,没有形成系统的“模型黄河”,目前建设的模型种类少、模型功能设计单一,从而使一些模拟技术的研究也受到了一定的限制,在一定程度上制约了黄河实体模型模拟理论及技术的发展。

因此,在目前形势下,以现有实体模型为基础,构建功能齐全、体系完善的“模型黄河”,才可能充分和全面发挥现代科学试验的作用,进一步促进科学技术向现实生产力的转化,从而为黄河的治理开发提供强大的科技支撑。

(三)构建“模型黄河”既是黄河问题复杂性的研究要求,也是“三条黄河”联动的要求

黄河是一条多泥沙河流,其演变规律比世界上其他任何河流都要复杂得多,例如,河床冲淤剧烈且堆积性强,河势调整迅速且摆动幅度大等等。由此,不仅使得对黄河规律的认识非常困难,而且,对其他一般河流的现有认识和结论大都不能直接应用于黄河上,甚至目前的一些水动力学理论还难于求解黄河的高含沙水流等问题。从研究手段上而言,经验证,如delft3d模型、hec模型、gstar模型等数学模型用于黄河河床演变计算中均存在很多问题,国内已开发的水沙数学模型也都不能完全解决上述问题。因此,目前在黄河问题研究中,还难以用数值模拟的方法取代实体模拟试验的方法。黄河问题的复杂性和特殊性,决定了在研究黄河问题时,尤其对一些重大、复杂问题的研究,必须采取结合模型试验或以模型试验为主的综合研究手段,必须建立起能够适应用于黄河问题特殊性需要的综合性的科技平台。

“原型黄河”是我们治理开发和管理的对象,为更好地建设“原型黄河”,还必须建设好另外两条黄河,即“数字黄河”和“模型黄河”。“数字黄河”工程,可以用功能强大的系统软件和数学模型对黄河治理开发与管理的各种方案进行模拟计算和分析研究。但数学模型模拟计算的可靠度,必须靠大量的、详尽的、完整的实测资料来验证。鉴于对原型某些方面测验的资料有限,在时间上、空间上不能完全满足验证数学模型的要求,在一定程度上影响了数学模型的计算精度和推广使用,制约了数学模型的改进和提高。因而,“数字黄河”工程建设,还需要通过“模型黄河”工程的运用,为数学模型的建立和验证提供更多的物理参数,同时通过基础研究模型和动床比尺实体模型的研究也可为数学模型的构建、控制方程的改进等提供重要的理论基础,从而促进数学模型模拟技术乃至“数字黄河”的提高。

(四)构建“模型黄河”是解决治黄重大实践问题的迫切要求

黄河存在的洪水威胁严重、水资源供需矛盾尖锐、水土流失和水环境恶化等三大突出问题,使得黄河治理开发的任务极为艰巨和重大。我国所制定的21世纪可持续发展议程和实施西部大开发的重大战略决策,也为黄河的治理开发提出了更高的要求。 “模型黄河”工程的建设正是在治黄生产的这种迫切需求下提出的。

黄土高原水土流失治理需求

控制黄土高原地区的水土流失,是治黄的一项根本措施。根据《黄河近期重点治理开发规划》,近期黄土高原水土保持生态建设将以多沙粗沙区为重点,并把治沟骨干工程和淤地坝的建设作为小流域综合治理的主体工程。水利部已经把黄土高原淤地坝建设作为水利工作三大亮点之一。然而,为实现这一目标,迫切需要解决如坝系建设、不同治理措施组合的蓄洪减淤作用等诸多关键技术和应用研究,同时,还必须探讨小流域水土流失基本规律等应用基础问题。但是,由于原型自然地理环境极为复杂,多种侵蚀类型交互耦合、产沙地层多样、人类活动剧烈,进行野外试验观测非常困难,如对沟道侵蚀过程的野外观测技术和方法还不成熟等,使得目前现场试验资料较少且不系统,一些资料还难以测取,不能满足对流域治理方案及侵蚀产沙基本规律研究的需要。而且,对于各项沟道坝系建设方案又难于全部在原型上进行试验论证,因此,非常需要通过建设黄土高原模型,研究黄土高原多沙粗沙区小流域侵蚀产沙规律、坝系“相对平衡”机理、沟道重力侵蚀规律及沟道坝系布设等治理方案。

水库运用方式决策需求

由于黄河水少沙多、水沙分配极不均匀,因此,黄河水库的运用及管理较其他江河水库更为复杂。黄河水库不仅具有一般少沙河流水库应有的功能,还应具有拦沙、防洪减淤等功能。因此,黄河水库具有更多、更复杂的技术问题,大多需要结合模型试验的方法才能得到解决。例如,关于三门峡水库运用及潼关高程、小浪底水库运用及长期保持水库的有效库容等,均已成为迫切需要考虑的问题。与此同时,小浪底水库还承担着减轻下游淤积和防洪的使命,其运用的目标比三门峡水库等水利枢纽的都要高。如何实现这些目标,如何解决诸如拦粗排细、科学地调水调沙运用等,已成为急需研究的问题。另外,根据黄河治理开发规划,今后一定时期内将在干流陆续建设古贤、碛口和大柳树等大型水库,在沁河等支流也将建设一些水利枢纽。在规划、设计和施工中会有很多重大关键技术需要解决,不少问题都需要通过模型试验的方法进行研究。

河道治理及泥沙处理利用方案决策需求

黄河干支流河道由于地理位置、地质地貌、来水来沙条件、治理程度以及演变特性的不同,其存在的问题也不尽相同。根据《黄河近期重点治理开发规划》,黄河小北干流河段、渭河下游河段、宁蒙河段以及黄河下游河段将为近期重点治理的河段。为开展重点河段的治理,需要研究解决的关键技术主要包括:小北干流河段放淤问题,小浪底水库调水调沙运用对下游防洪减淤作用的评价,黄河下游挖河疏浚、放淤处理泥沙等关键技术,黄河下游二级悬河治理、渭河下游河道及宁蒙河段河道整治方案优化等等。上述问题无疑都需要通过模型试验的方法进行研究。

河口治理方案决策需求

在黄河河口的治理开发中,还存在着黄河河口演变规律、如何相对稳定流路、加大海洋动力输沙能力、现行流路的合理使用年限、其他备选流路行河的可行性。岸线淤积延伸对下游河道冲淤的影响及其影响机理等诸多焦点和难点问题。但是,黄河河口的演化环境极为复杂,如径流与海洋的水动力多属弱相耦合但泥沙通量却相当高;径流输移的泥沙细而具有浑水异重流与盐水楔并存现象;潮流弱但沿岸往复流特征十分突出;海岸发育受径流来沙量影响大且延伸、蚀退迅速;三角洲开阔而流路滩岸抗冲性却很弱等。这些特殊的自然地理环境条件,使得黄河河口冲淤演变较其它江河的河口具有特殊的规律性,加上黄河河口观测资料既少又不系统,河口数学模型还很不成熟,对上述诸多现象还难以模拟,因此,开展前述问题的研究,必须借助于模型试验的手段,只有通过实体模型试验并结合实测资料分析、数学模型计算等综合方法才可望得到更为有效地解决。

研究黄河基本规律的需求

泥沙运动学及河床演变学是一门实验科学,目前尚有许多认识不成熟的地方,如水库降水冲刷的机理及过程、黄河下游河床横向变形及河岸坍塌变化规律、悬沙与床沙的运动机理及交换过程等。受种种条件的限制,黄河的观测资料难以达到系统、全面,且原型观测的周期又较长,特别是难以对影响自然现象各要素的作用,以及它们相互之间的转换关系给出明晰的结果,因此,仅靠原型观测资料进行分析研究和数学模型计算的方法,对黄河的一些基本规律还难以取得深化认识,从而直接影响到治黄措施的重大决策。实体模型可以在一定程度上弥补资料分析和数值模拟计算等研究方法的不足,可以有效地反映三维水沙运动过程,在研究黄河基础问题中具有明显的优势和特殊的功能,因而,迫切需要通过实体模型试验并结合其他研究手段对黄河治理中的基本规律等问题进行研究解决。

(五)构建“模型黄河”已具备必要的基础和条件

现时期,构建“模型黄河”已不仅具有足够的试验场地条件、资金的多渠道筹措、较丰富的模型试验经验以及初具规模的实体模型,而且在模拟理论与技术条件、量测技术条件方面也已日趋成熟。

几十年来,黄委对黄河自然河工模型试验、气流动床模型试验及黄河河道和库区动床泥沙模型试验等相关的模拟理论和技术均先后进行了深入研究。自1954年开始,在室内开展了模型沙静水沉降和动水沉降试验;水流挟沙能力试验,模型沙絮凝试验;模型沙容重随时间变化过程试验;不同模型沙对模型冲淤过程影响的对比试验;模型加糙方法试验等河流模拟的有关基础性问题的研究。在河工动床模型相似原理、模拟技术、模型变率、模型沙选择、黄河高含沙洪水模型的相似律等方面,都取得了理论及技术上的突破创新,不少研究成果处于国际领先或先进水平。

国内外针对其它不同江河的治理,也开展了大量的河流实体模型试验研究工作。尽管这些模拟理论和技术多是针对少沙河流定床或动床模型试验条件下提出的,并不能完全适用于黄河实体模型的设计和试验,但这些成果同样对“模型黄河”的建设具有很大的参考价值。关于土壤侵蚀人工降雨的模拟技术和方法,国外从上世纪30年代已开展研究,我国在50年代也开始引进和研究,目前在室内人工降雨模拟方面,已经可以实现自动化调控。对于河口实体模型的设计问题,我国已先后开展了长江口模型、钱塘江口模型及珠江河口模型等试验研究工作,国外也曾开展了圣劳伦斯河口、旧金山湾等河口治理的模型试验研究。这些河口模型的设计理论和模拟方法可作为开展多沙动床黄河河口模型设计的重要参考。

实体模型的测控仪器及技术直接影响到试验成果的精度及水平的提高。黄委在长期的模型试验研究中,已成功研制出了适用于高含沙水流动床模型试验的进口流量自动控制系统、尾部水位自动测控系统和沿程水位自动采集系统、hstc-2型浑水地形探测仪、自动控制的塑胶板交错式尾门等。为进一步提高量测精度,还依据“拐点法”原理研制出了新一代的地形探测仪,并已投入使用。另外,国内外已研制出了一些相当成熟的流速仪、红外光测沙仪、nsy-ⅱ型宽域粒度分析仪等量测仪器。目前,dptv技术已在河工模型试验中得到应用,可对河工模型试验中全场表面流速进行实时快速测量。

“原型黄河”水文测验技术中所取得的丰富成果也将为“模型黄河”测控系统的研制提供重要的理论和技术基础。黄河水文测验已研制出了适应于高含沙水流水面流速测验的流速仪、浑水水深回声测深仪等。在泥沙采样方面先后进行了同位素测沙仪、光电测沙仪、振动测沙仪研制试验工作等。无疑,这些先进的测验技术和丰富的实践经验,为“模型黄河”测控系统建设奠定了良好的技术基础。

 

  二、“模型黄河”工程建设的目标与原则

 

(一)“模型黄河”工程建设目标

采用先进的实体模拟理论和技术、测控技术和信息技术,通过建设“模型黄河”工程体系,对黄河的自然现象进行复演、模拟和试验,探求黄河的演变规律,为黄河治理开发的重大决策提供科学依据,为各项水利基础设施的建设和运行提供强有力的技术支撑,为“数字黄河”工程的建设提供物理参数,提高治黄的科技含量,推动黄河水利现代化。届时,“模型黄河”工程将成为泥沙研究的国家重点试验基地。

(二)建设原则

“模型黄河”工程是一项规模庞大、技术难度大、涉及面广、建设周期长的系统工程,为确保达到预期目标,建设时所要遵循的原则是:(1)立足全河,统筹规划;(2)需求牵引,开放共享;(3)突出重点,分步实施;(4)成熟先行,研发并举;(5)先进实用,开放扩展;()合理布局,交互使用。

 

三、“模型黄河”工程建设的总体框架

 

“模型黄河”是由不同类型的室内实体模型和野外专门试验场(区)构成、由先进的测控系统联系、并与“原型黄河”和“数字黄河”可以互动的实体模型体系。

根据黄河治理开发及管理的重大需求,“模型黄河”主要由黄土高原模型、水库模型、河道模型和河口模型构成。为配合模型模拟理论及技术研究,以及黄河水沙运动机理等基础理论方面的研究,还包括水槽、概化模型等有关的基础研究模型。

“模型黄河”工程建设和运行将以政策法规、组织领导及技术支持等作为保障条件,以基础设施、试验应用体系和应用服务平台构成“模型黄河”工程总体框架,其中应用服务平台为工程出口部件,是“模型黄河”信息资源的生成者和管理者,也是服务的提供者,为工程应用的核心部分。

“模型黄河”工程试验应用体系将依靠模型试验现场运行和测控系统,通过信息网络,与“原型黄河”和“数字黄河”工程紧密联系,形成互动,并实现“模型黄河”数字化和远程可视化,从而在水土保持,水库设计、运用及管理,防洪减灾,河道治理和泥沙处理等方面提供决策服务。

 

四、建设任务

 

“模型黄河”工程建设的任务主要包括实体模型系统建设、基础设施建设及测控系统基础设施建设等。

实体模型系统主要有黄土高原模型子系统,包括土壤侵蚀土槽模型,野外坡面、沟道和小流域试验区和室内人工降雨动床比尺实体侵蚀模型;水库模型子系统,主要包括黄河干流和主要支流水库实体模型;河道模型子系统,主要包括黄河干流和主要支流河道实体模型;河口模型子系统,主要包括利津断面以下至口门区间的河道段和口门以外的海区部分的实体模型,以及基础研究模型子系统。

基础设施主要包括模型试验大厅和场(区)、试验区环境等其他附属设施。

测控系统工程主要由黄土高原模型、水库模型、河道模型及河口模型等测控子系统构成,并以测控中心作为其连接枢纽,与“数字黄河”进行集成,形成“模型黄河”与“数字黄河”联动的“桥梁”。通过测控系统建设,对“模型黄河”的各监控点进行实时数据监测、模拟控制,进行相关数据统计、分析,建立起“模型黄河”工程信息数据库,将工程信息数据库与地理信息数据库相结合,与“数字黄河”、“原型黄河”的有关数据耦合,建立各种三维模型,并以先进的软件技术做支持,实现“模型黄河”的数字化。

 

五、“模型黄河”的特点与功能

 

“模型黄河”有三个明显的特点:一是能系统联系影响黄河治理开发的各种因素,并直观看出它们之间的相互关系;二是可使黄河各种自然现象具体化甚至量化;三是可直观呈现不同条件下各种治黄方案的效果,使决策更为便捷、准确。

“模型黄河”的主要功能有:(1)事件可重复功能;(2)事件可预测功能;(3)实现事件过程完整性功能;(4)因素可分离功能;(5)边界条件可调控功能;(6)与原型治理试验及“数字黄河”联动的功能。

 

六、“模型黄河”与“原型黄河”、“数字黄河”的关系

 

为发挥“模型黄河”的强大功能,拓展“模型黄河”的应用范围和作用,应实现与“原型黄河”和“数字黄河”的联动。“原型黄河”是我们治理开发和管理的对象;“数字黄河”和“模型黄河”都是研究“原型黄河”演变基本规律和治理开发方案的手段。

“数字黄河”以数学模型作为重要平台对黄河治理开发与管理的各种方案进行模拟计算和分析研究。但由于对原型一些现象及过程还缺乏详尽、完整的实测资料,在时间上、空间上不能完全满足验证数学模型的要求,使得现有的黄河水沙数学模型还不能对黄河的一些复杂现象和过程进行有效模拟。因而,“数字黄河”工程建设,还需要通过“模型黄河”工程的运用,为数学模型的建立和验证提供更多的物理参数。

“模型黄河”作为一种科学研究手段,亦有一定的局限性,需要通过数学模型演算,为其补充运行的控制参数,实现对一系列更为复杂的过程进行物理模拟试验。

在“三条黄河”联动的实际应用中,首先通过对“原型黄河”的研究,提出黄河治理开发与管理的各种需求;再利用“数字黄河”对黄河治理开发方案进行计算机模拟,提出若干个可能的方案或预案,同时,亦可利用“模型黄河”试验直接提出黄河治理开发的重大方案或预案。然后,进一步利用“模型黄河”对提出的优化方案或预案进行试验论证,提出可行方案或预案;最终将所选方案或预案在“原型黄河”上实施,经过“原型黄河”实践,逐步调整、优化,以保障实施的各项治理开发方案技术先进、经济合理、安全有效。

“三条黄河”相互关联,互为作用。

 

七、“模型黄河”的研究任务

 

黄土高原模型主要用于研究黄土高原多沙粗沙区小流域侵蚀产沙规律、坝系“相对平衡”机理、沟道重力侵蚀规律及治理方案;水库模型主要用于研究水库运用方式、库区冲淤演变规律、水库运用对下游河道的影响及其对策、库区治理措施、水库体系的水沙调控机制及调水调沙运用方式等;河道模型主要研究河床演变规律、河道治理方案、洪水演进预报等;河口模型主要承担黄河河口演变规律及综合治理方案研究等。

近期内将主要开展“两河、两库、两技术”的研究。即开展小浪底水库和三门峡水库运用方式研究;开展黄河下游游荡性河道治理方案研究和小北干流河段放淤等泥沙处理方案研究;初步开展黄土高原实体模型和河口实体模拟理论及技术研究。

 

八、专项研究

 

为保证高质量、高水平地完成“模型黄河”工程的建设任务,必须开展相关的前期基础理论及关键技术的研究。主要包括:

1黄土高原小流域实体动床比尺模型、黄河河口模型的模拟理论及技术;

2极细模型沙的基本特性及选配方法;

3基于gis技术的自动化塑制模型地形的技术;

4多泥沙水库降水冲刷运用的试验相似条件及模拟技术;

5大尺度、长模型水力相似的稳定性及误差评估理论与方法;

6高含沙河工动床模型试验测控系统的关键技术。

 

九、“模型黄河”工程运行管理

 

“模型黄河”工程不仅仅具有一般工程建设的特点,且主要应用于黄河治理开发的科研工作中,又具有其特殊性。因此,必须建立科学的符合“模型黄河”工程特点的能够长期运行的维护体制和管理制度。

(一)建立完善的科技管理体系

将“模型黄河”工程的运行作为治黄重大项目进行管理

黄委经过多年的探索,对于战略性、前瞻性及应用基础性的治黄重要发展规划和重大项目研究,已经基本形成了一套较为完整的管理体系,如对于重要规划、重大项目的确定等建立了主任办公会议审查制度和专家咨询评议制度。对于治黄科研专项研究,通过竞争立项,择优比选研究单位和研究人员;在重大项目研究中,还引入了首席科学家制等等。随着“模型黄河”工程等重大项目的实施,治黄科研管理体系将不断趋于科学化和规范化。“模型黄河”工程的运行也将纳入到重大项目的严格管理范围之内。

黄委内外合作机制已形成了良好的治黄科研大环境,“模型黄河”工程的建设和运行将充分引入开放、竞争、合作的机制

黄河演化规律极其复杂,黄河治理的难度相当大,因而,黄河问题的研究必须吸纳国内外的优秀专家和学者,采取多部门合作、跨学科攻关、多层次创新的途径。目前,在重大科技项目的实施中,黄委已形成了广泛合作和开放的良好环境,如与国家自然科学基金委员会联合设立“黄河研究联合基金”等等,无疑,这为“模型黄河”工程的高效、良性运行创造了有利的条件。

(二)建立良好的运行机制

打破现有不符合“模型黄河”工程运行要求的管理体制

“模型黄河”工程建成后,将作为黄委的治黄科研试验基地,并结合科技体制改革,转换机制,对现行的以项目组为单位的独立运行模式进行改革,依托黄河水利委员会黄河水利科学研究院成立“江河治理试验中心”,对“模型黄河”工程运行进行统筹管理,建立新型的管理体制。

优化科技力量布局和科技资源的配置

“模型黄河”工程建设立足于整个黄河流域,由黄委统一规划,将集中全委有关科技力量致力于“模型黄河”工程的建设和运行。为克服“模型黄河”工程管理中存在的机构、人员分散,机构关系难以协调等问题,将成立专门的“江河治理试验中心”。“模型黄河”工程建成后,该中心将面向“模型黄河”工程所有的模型系统,对“模型黄河”工程的运行、维护实行统一管理、统一服务,形成“模型黄河”工程的良好管理机制,以保证“模型黄河”工程长期发挥作用和效益。

引入开放、竞争和合作的机制,促进“模型黄河”工程体系的不断完善

在“模型黄河”工程建设及运行中均坚持“面向社会,开放合作”的原则,积极联合国内外强势力量,吸纳新理论、新技术,通过科学、有效的管理体制和优良的服务体系,吸引国内外所有关注黄河的专家、学者,利用“模型黄河”工程开展黄河问题的研究,将“模型黄河”建设成为一项开放的工程,并由此不断完善“模型黄河”工程的运行机制、模拟功能和应用服务水平。

建立“模型黄河”信息资源成果共享机制

信息资源是重要的战略资源,信息资源共享是目前我国信息化建设中的一项重要内容。在“模型黄河”这项引人注目的工程建设、运行中,需要实现资源共享、互联互通。在模型试验运行中,将通过测控系统的信息网络,将有关重要的试验数据和图像实时在黄委内外相关范围内发布和再现,加快试验信息资源的利用速度,提高试验信息资源的利用率。

 

十、应用前景展望

 

“模型黄河”工程是“三条黄河”的重要组成部分,是直接结合黄河治理开发及管理需求建设的,其研究成果将直接用于“原型黄河”治理开发的方案决策中,并指导治理措施的实施。同时,还可为“数字黄河”提供重要的物理参数和建模的基础理论等,促进“数字黄河”工程建设。因此,“模型黄河”有着很好的应用前景。

随着黄河流域乃至全国社会经济的快速发展,流域生态环境建设的实施,以西部大开发为标志的我国经济发展战略中心的转移,水资源的统一调配,尤其是黄河治理要达到“四不”的目标,都决定了在黄河治理开发中需要解决更多、更复杂的技术难题。利用模型试验的方法,将是解决这些问题重要的技术手段。再者,黄河治理开发及管理将是黄委面临的永久性的研究课题,建设“模型黄河”工程的意义是长远的,应用前景是广阔的。<

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