全力谱写黄河保护治理科技创新新篇章
——全河科技创新工作发展与展望
全力谱写黄河保护治理科技创新新篇章——全河科技创新工作发展与展望
本站记者 蒲飞
江河安澜,系于国运;科技兴河,关乎千秋。
习近平总书记指出,高水平科技自立自强是国家强盛之基、安全之要。作为中华民族的母亲河,黄河流域生态保护和高质量发展事关国家生态安全、水资源战略安全、流域长远发展,在国家发展大局中具有举足轻重的战略地位。立足中国式现代化,以科技创新破解治河难题、筑牢安澜根基,是新时代黄河保护治理的题中之意、必然选择。
在黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略纵深推进的重要节点,黄委召开全河科技工作会议,是落实水利科技工作会议精神的具体行动,是对过去五年全河科技创新实践的全面回顾,是对制约黄河保护治理深层问题的精准研判,更是立足全局、应对变局、开拓新局的战略谋划。
科创赋能 保护治理提质增效
科技创新的价值在于回应实践需求。
会前,一场特别的科技创新成果展吸引了众多与会者的目光。一大批从基层实践中来到治理实战中去,接地气、重实效、能推广的科技成果在这里集中展示。
——“智能石头”与“坝岸智能卫士”。过去,黄河坝垛根石走失、位移、塌陷隐患隐蔽性强,汛期水流湍急、夜间视线受限,人工巡堤难以及时捕捉细微险情;如今,数千枚内置高精度传感芯片的智能感知设备,扎根黄河险工坝岸,全天候、无死角捕捉坝体倾斜、根石位移、水流扰动等微小变化,让黄河保护治理从“肉眼巡堤”迈入“智能感知”新时代。
——光电测沙仪。成功将泥沙含量监测量程拓展到1110千克每立方米,实现监测量程新跨越,取得泥沙在线监测应用新突破,达到国际领先水平,为解决多泥沙河流在线监测世界性难题提供了“黄河方案”。
——智河“灵犀盾”数采安全终端。采用“数采+安全”双通道融合架构,全面兼容主流物联通信协议,构建端到端安全防护体系,有效拦截非法接入、抵御网络攻击、防范数据篡改,实现水利感知系统架构级安全管控。
——以“小禹堤防隐患智能巡检系统”“小禹含沙量智能化监测一体设备”“小禹三断面能量守恒渠道流量计”等为代表的“小禹机器人”系列,40余款自主知识产权产品,深度参与数字孪生流域、水网、水利工程建设。
——全域应急会商与指挥系统。依托“黄小通”指挥平台、全域应急巡检机器狗、一体化算力保障单元“算立方”三大核心设备,打造“天空地”一体化黄河防汛抗旱智能作业体系,全方位守护流域水安全。
一项项创新治水技术的推广,一件件先进设备投入生产实践,是黄委推进水利现代化、培育水利新质生产力的生动体现,是科技赋能治黄事业、以智慧水利守护大河安澜的鲜活注脚。面对复杂多变的流域情势和艰巨繁重的治理任务,黄委始终锚定科技自立自强战略目标,完整、准确、全面贯彻新时代治水思路,坚持创新发展理念,坚持问题导向、需求牵引,聚焦流域治理难点焦点,携手科研院所、高校、创新型企业,将科技创新贯穿黄河保护治理全过程、各领域,构建起全方位、多层次、立体化的科创支撑体系。
近年来,黄委围绕黄河三十大问题加强基础研究,科技成果提质增效,“黄河调水调沙理论与实践”入选国家生态文明领域20项重大科技成果。全力推进数字孪生黄河迭代升级,搭建高精度、全要素、动态化流域数字平台,依托科技项目开展黄河流域智慧管理平台、“三条黄河”联动、黄河泥沙通用模型、洪水智能预报模型等技术攻关,构建起“天空地水工”一体化监测感知系统;统筹遥感卫星、无人机、雨水情站以及坝岸智能监测等多源数据,建立起全河统一数据底板;开展模型黄河数字化建设,完善三门峡至花园口区间降雨径流、二维水动力学等数学模型,通过“正向-逆向-正向”模拟推演,赋能防汛、水资源、河湖管理等治河业务应用。建成山东黄河大数据中心,汇聚山东黄河全域1.7万平方千米L2级数据底板和22座涵闸BIM模型等多源监测数据,防汛和水资源管理初步具备“四预”功能,工程建设运行实现智慧化管理;河南黄河以“豫黄大脑”为中枢、多个智慧业务应用系统为分支的数字化应用矩阵,北金堤滞洪区数字孪生平台、小浪底至花园口区间监测预警系统(一期)投入使用;数字孪生黄河水土保持平台持续迭代升级淤地坝管理信息系统,实现卫星影像2米级季度覆盖、亚米级年度覆盖,为水土保持监测监管提供重要支撑;实现高含沙环境下自动化测验,建成“三小间(三门峡至小浪底区间)”水利测雨雷达,防汛预警监测关口从“落地雨”向“云中雨”前移。
洞察大势 锚定科创发展新方位
任何技术突破都源自基础理论的认知突破。
习近平总书记强调,基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。
不久前,黄委多沙水库多目标优化调控研究团队历经8年持续攻关,在国际顶级期刊《美国国家科学院院刊》发表《原位证据揭示自加速异重流》研究成果,首次从原型尺度上,证实了流体动力学界近60年的“自加速异重流”理论预言,实现黄河基础研究领域标志性原创突破,为多沙水库减淤、水沙精准调控提供全新理论支撑。
团队负责人王远见告诉记者,多沙水库多目标优化调控研究团队将树立“顶天立地”的清晰目标,与科研院所、大学、企业通力合作;坚持久久为功的科研初心,以“板凳要坐十年冷”的决心,持续加强基础研究、应用基础研究、高新技术研发。依托原型黄河极端水沙试验场,用好“三型平台”先进的科研工具,带领团队不懈追求,使黄河的泥沙研究走在世界前列。
习近平总书记强调,科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。水利现代化是中国式现代化的重要支撑,水利科技自立自强,是筑牢国家水安全屏障、守护河湖生态永续的战略底气。之于黄河,无论是从黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略要求、发展新质生产力任务,还是从黄河保护治理实践需求维度看,科技创新都是推动黄河流域生态保护和高质量发展的必然选择。
从落实黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略层面看,2021年10月,中共中央、国务院印发的《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》明确提出,要“聚焦水安全、生态环保、植被恢复、水沙调控等领域开展科学实验和技术攻关”;2022年10月通过的黄河保护法要求“推动关键性技术研究,推广应用先进适用技术,提升科技创新支撑能力”,都为黄河流域科技创新指明了方向和任务。
黄委党组书记、主任陈东明强调,“十五五”时期是基本实现水利现代化夯实基础、全面发力的关键时期,也是全面推动黄河流域生态保护和高质量发展的重要时期,迫切需要科技创新的引领支撑。
从发展新质生产力要求层面看,新一轮科技革命和产业变革加速,以人工智能为代表的前沿技术不断涌现,科研范式在重构,科技创新正以前所未有的速度、广度和深度融入经济社会发展,迫切需要以科技创新引领新质生产力发展,为黄河保护治理数智化转型创造条件。
全国勘察设计大师景来红表示,迈入新的发展阶段,党和国家对黄河保护治理的定位要求发生根本性、全局性转变,黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,为新时代治黄事业划定了全新坐标。治黄科技创新工作必须主动识变、应变、求变,紧扣水利新质生产力高科技、高效能、高质量的特征,跳出传统治水思维与技术路径,以更高标准、更宽视野、更实举措推进科研攻关与技术创新。
从黄河保护治理实际看,当下,全球气候变化下黄河流域水旱灾害不确定性增加,水沙关系不协调、经济布局与水资源承载力匹配度低、地下水超采等问题尚未根本改变。上游提升水源涵养能力、中游抓好水土保持、下游促进湿地保护和生态治理,全流域系统治理任务艰巨而繁重,迫切需要科技创新来增强黄河流域水利高质量发展韧性、前瞻应对水安全风险挑战。
黄委总工程师魏向阳表示,黄河作为世界上最为复杂难治的河流之一,所面临的基础性应用性科技问题之所以长期未能根本解决,根源就在于水沙运动、河床演变、气候变化等基础理论问题没有完全搞清楚,迫切需要提高对科技创新重要性的认识,把理论研究摆在更加突出的位置,加快实现科技自立自强,更多发出黄河科研人员自己的声音,为黄河流域水利高质量发展提供更加坚实的科技支撑。
久久为功 护大河永续安澜
大河治理,非一日之功;创新突围,需久久为功。
前不久,水利部召开的水利科技工作会议立足“十五五”水利现代化建设,以“三箭齐发、三型平台、三方合力、三位一体、三项机制”构建全链条科技创新体系,贯通了基础研究、技术攻关、成果转化、人才培育全过程,为全国水利科技创新工作指明清晰路径。
陈东明在谈到如何系统性提升黄河保护治理科技创新能力时着重强调,要坚持需求牵引、系统发力,加强统筹谋划和顶层设计,以“五个三”引领黄河保护治理科技创新。即:坚持“三箭齐发”,开展全链条科技攻关;构建“三型平台”,筑牢黄河科研创新基座;强化“三方合力”,构建协同创新格局;统筹“三位一体”,夯实创新人才根基;健全“三项机制”,打通科技创新通道。
科技创新能力的提升,绝非单点技术的叠加,而是体系能力的整体跃升。黄河保护治理已经从集中整治、重点突破,迈入系统提质、纵深推进的全新阶段。
“十五五”时期,黄委将以重大项目为牵引,以创新人才为支撑,统筹基础理论、应用研究、高新研发协同推进,聚焦水沙演进机理、水旱灾害防御等基础和应用基础问题,聚焦黄河重大项目、重大工程、重大实践,建强用好重点实验室、野外站、技术创新中心等科技创新平台,加强与高校院所的联合攻关,持续开展黄河三十大问题研究,推进“天空地水工”多源数据汇聚共享,构建“高保真”黄河数学模型系统,打造基于“三条黄河”联动的下游防汛、水沙调控等典型应用场景。与此同时,将持续深化产学研用深度融合,整合跨领域优质资源,组建高效联动的创新联合体,破除创新链、产业链、人才链壁垒。健全成果转化、标准赋能、落地推广长效机制,破除科研与实战脱节的固有问题,让实验室的科研突破稳定转化为守护大河安澜的实战成效。
九曲黄河奔腾不息,科技赋能前路浩荡。从传统人力到智慧科技,从数字化探索到智能化跃升,新征程上,黄河保护治理科技创新事业前景广阔、重任在肩。黄委将始终坚守科技自立自强初心使命,持续完善优化现代化治黄科技创新体系,以更高水平的科技赋能、更高效能的治理能力、更高质量的发展成效,守护母亲河岁岁安澜、永续奔流!