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守护黄河的“哨兵”
——写在黄科院野外科学观测研究站获批筹建之际

守护黄河的“哨兵”——写在黄科院野外科学观测研究站获批筹建之际

【字体:      】     打印      2024-12-24 15:59      来源: 黄河网  

近日,黄河水利科学研究院(以下简称“黄科院”)牵头申报的水利部黄河凌汛野外科学观测研究站和水利部黄河口生态水文演变野外科学观测研究站,以及参与共建的水利部黄河下游滩区生态水文演变野外科学观测研究站和水利部内蒙古河套灌区水资源高效利用野外科学观测研究站(以下简称“野外站”)获批筹建,至此,黄科院共有4个野外站纳入省部级野外站序列。

野外站如同伫立在黄河沿岸的忠诚“哨兵”,持续不断地开展定位观测和科学试验,探索研究黄河自然规律和重大科技问题,为黄河科研发展奠定基础。

科学谋划布好局

滔滔黄河,浊浪奔腾,流淌着五千年中华民族的深刻记忆,有文明之光,有灾难之重。如何趋利避害,让黄河成为造福人民的幸福河,需要细心把脉黄河,全面监测其流速、水位、流量、水质、泥沙、潮汐、咸度等基础科学数据。这些数据关乎黄河流域的防洪安全、生态安全和环境安全,也与沿黄人民安居乐业的福祉息息相关。

治河识水,首先要建立一套数据采集的野外监测站(网)体系。党的十九大以来,围绕服务黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略和重点科技需求,黄河流域野外站(网)建设提上日程,进入国家科技创新平台基地建设序列,成为国家科技创新体系的重要组成部分。

2019年9月,科技部启动了国家野外站布局工作,要求“推动在长江、黄河等重要流域布局建设水文水资源、灾害防治和流域生态综合研究国家野外站”。2024年7月,水利部印发了《水利部野外科学观测研究站建设发展方案(2024—2030)》,要求“围绕防灾减灾、重大水利工程安全、水生态保护与治理、水资源高效利用等领域,布局建设一批水利部野外站,为数字孪生水利建设提供相应的科技支撑,为现代化水利治理管理方案提供前瞻性决策支持”。

黄科院着眼于服务重大国家战略,聚焦水文水资源、农田水利、水土保持、水生态水环境、河流动力等领域,全面布局黄河生态带野外科学观测研究站(网)建设。

省部级乃至国家级野外站的建设要满足4个基本条件:基础设施、观测场地、仪器设备和人才队伍。黄科院为此开展了大量前期工作,为布站设网奠定了重要基础。王敏副院长要求:要针对重大国家战略,考虑流域区域特色,强化顶层设计,统一谋划站网布局,精准定位野外站发展方向。

2024年1月,按照水利部“六条实施路径”和“四个统一”以及黄科院科技支撑“六向集群”要求,王敏副院长统筹谋划,由国科处牵头,各业务所(中心)配合,成立工作组,上下联动,迅速开展《黄科院野外科学观测研究站网建设方案》编制工作。拼速度更要保质量,1个月之内,工作组完成方案初稿。此后数易其稿,反复打磨,召开专家咨询会进行咨询,进一步修改完善提升,黄科院野外观测站网建设新蓝图愈发清晰。

《黄科院野外科学观测研究站网建设方案》绘制了“四区两带”野外站(网)的布局图:按照国家、水利部野外科学观测研究站建设要求,结合“黄河流域‘1314’数学模拟系统三年提升方案”,黄科院整合现有野外观测资源,围绕黄河源区、黄土高原区、河口海洋区、引黄灌区4个重点观测区域,重点河段凌汛防治带、中下游洪灾防治带2个重点观测带,对黄河特殊河情进行全维度野外观测场景构建,建成具有黄河流域特色的“四区两带”野外科学观测研究站(网)体系,为“三条黄河”联动提供基础数据支撑,为流域水行政管理提供科技保障和前瞻性决策支持。

逆流而上不后退

野外站建设蓝图落地,首先要解决两大难题:一是经费问题;二是土地使用权问题。

黄科院领导班子聚焦两大难题,多次召开院长专题办公会,深入研究解决方案,明确时间节点“任务书”。国科处会同泥沙所、水保所、防汛所、海洋所等有关单位,密切配合,积极沟通了解经费补助相关政策。对外组织开展调研,学习国家级、省部级野外站建设运行的成功经验;对内多措并举优化管理,通过自有资金、中国保护黄河基金会公益资助等多个渠道筹措经费,购置野外观测设备,投入野外站综合监测建设,在有限时间内,超额完成各项任务。

与传统水利业务监测站点相比,野外站更加注重通过长期、连续、稳定的定位观测和科学试验获取科学数据,利用高水平科研团队对科学数据进行分析研究并揭示科学规律,开展示范服务和交流合作,加强科技资源的开放共享,为水利科技创新提供基础支撑和条件保障。

为更好地开展多站点、跨区域、多学科联网观测和试验,满足建设省部级及国家级野外站需要,黄科院领导班子带领科研人员,多次前往三门峡、开封、东营等地,往返于田间与林地、河道与沟壑,踏勘站点选址,现场对接野外站建设地管理部门,通过反复沟通和不懈努力,完成建站土地使用协议的签订。

“路线图”一步一步化为“实景图”,“任务书”一份一份变为“成绩单”,野外站建设按下了“快进键”。

对于2023年进行野外观测站点勘察时的种种困难,黄科院河口海洋研究所副所长朱超依然记忆犹新。那时春寒未退,迎着凛凛海风,他踏进了黄河口。

站点选址是一大考验。自然保护区内地理、植被情况复杂,对监测塔站点的选定造成了许多困难。监测塔建设时又正值汛期,科研人员除了要忍受黄河口夏日近40摄氏度的高温潮热,还需时刻警惕随时可能到来的洪水威胁。“记得有一次我们刚安置好的量测设备,转眼间就被一场突如其来的大水冲走,只能紧急调用备用设备,继续项目任务。”说到这里,朱超嘴角上扬,笑道:“建设位置距离市区80千米,往返不方便,我们的午餐常常是就地取材的‘河鲜泡面’,就是用河里的小鱼小虾煮一下就着方便面吃,简单却别有风味。”

这种乐观豁达的态度、艰苦奋斗的作风打造了黄河科研人的精神底色,引领他们在攀登科研高峰的路上无惧困难,勇于探索。

黄河口野外站综合监测塔位于自然保护核心区内,同时受黄河三角洲国家级自然保护区管理局、黄河口旅游区管委会、东营市国土资源局等多部门管理,有着十分严格和细致的管理要求,如野外站建设不能对鸟类造成视觉影响。科研人员起初为监测塔配套设施外观列出了几种配色方案,但都被否定。经过多番研究论证,科研人员决定参考动物园时用原木树皮给房屋做“包装”的方案。方案上报后顺利获得批准实施,长期压在大家心里的一块石头终于落地。

科技报国显担当

12月9日,水利部召开水利科技工作会议,会上,部领导为新筹建的水利部野外科学观测研究站授牌。

荣耀背后,是艰辛的付出、默默的坚持。4个野外站成功入选省部级野外站榜单,与黄科院长期坚持在黄河凌汛、河口生态、黄河下游滩区生态演变和河套灌区水资源利用等领域进行科学观测研究,并取得大量丰硕成果是分不开的。

在内蒙古黄河岸边,坐落着黄河凌汛野外科学观测研究站,它像一位日夜坚守的“哨兵”,细心观察黄河的每一次呼吸与脉动。

在跻身为水利部野外观测站之前,黄科院凌汛野外观测站从无到有,从有到优,经历了异常艰难的过程,也是一场脱胎换骨的自我革新。

北方高寒区,冬季气候条件恶劣,气温低、风压大、积雪厚,对观测设备的稳定性和耐久性提出了极高要求,对科研人员的身心健康也构成很大挑战。为了加快推进野外站建设,确保观测数据更科学、稳定,黄科院防汛所防汛减灾研究室主任张宝森正高带领团队,每年都要邀请国内外相关专家到黄河内蒙古河段进行冰凌现场查勘和现场试验。在四份子、头道拐、三湖河口等多个典型河段,科研人员利用激光机载雷达、机载冰水空气耦合雷达、ADCP等设备和人工钻孔等技术采集凌情数据,深入了解黄河内蒙古段凌汛基本情况,共同商讨防凌方案。

凌汛期间,为了获取更完整的数据资料,他们早出晚归,中午不吃饭是常态。白茫茫天地中,他们用忠诚与担当诠释了“智汇黄河,科技报国”的深刻内涵。

“入选水利部野外观测站是动力更是鞭策”张宝森说。黄河岸边,一系列数字化、网络化智能化的高科技设备纷纷上阵,无人机在空中翱翔,将冰凌的实时画面传回数据中心;智能传感器坚守阵地,精准监测着水温、流速、冰凌等关键数据……科研人员聚精会神地分析研究采集的第一手海量数据,针对内蒙古河段凌情监测精度、凌汛险情预警预报的准确性及效率、凌汛灾害的突发链发机理等问题开展深入研究,并开展控制性试验,进一步丰富河冰科学理论,将科学数据转化为高质量科研成果,应用于黄河保护治理实践,推动水利科技创新发展。

野外站已成为黄河内蒙古河段凌情监测的一双“利眼”,探寻着数字信息背后的奥秘,为防凌调度决策提供更加坚实的技术支撑。

星星之火,可以燎原。4个省部级野外站的蝶变升级,为黄科院基础实验和观测研究奠定了基础,也迎来了野外站(网)发展壮大的新契机。黄科院院长余欣表示:“下一步,黄科院将按照《水利部野外科学观测研究站建设与运行管理暂行办法》,结合黄河流域‘1314’数学模拟系统3年提升方案,高标准建设具有黄河流域特色的‘四区两带’野外科学观测研究站网体系,为推动水利高质量发展、保障国家水安全提供有力科技支撑。”

图片由黄科院提供


作者: 徐腾飞 荆诚然    责编: 范江涛 李晓莹
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