张金良：黄河治理若干科学技术问题研究
张金良，教授级高工，黄河勘测规划设计研究院有限公司董事长、黄河流域生态保护和高质量发展工程技术中心主任、国家水利工程质量监督检验中心主任。他作为黄河流域重大水工程及水沙调控领域学术带头人，组建了黄河水沙调控与生态治理创新团队，围绕筑牢黄淮海平原生态安全屏障、实现黄河长治久安和流域高质量发展持续开展研究，取得多项创新成果，为黄河流域生态保护和高质量发展国家重大战略的形成提供了重要支撑。荣获国家科技进步奖一等奖、第二届全国创新争先奖等。
《黄河治理若干科学技术问题研究》是我多年来一些研究成果的汇编，基本贯穿我学习、工作的数十年，同我学习生涯、工作生涯的研究、思考、实践紧密关联。世事洞明皆学问，我的学习经历、工作经历使我对黄河水沙问题、黄河治理有思考的载体，有验证实践的机会，为本书的成稿提供了支撑和基础。
1963 年我出生于河南新安，洛水汤汤、黄河滔滔，此间正是河洛文化的核心地带，河图洛书的古老传说一直令人神往。18 岁我负箧北上天津，来到海河腹地，见识海河五大支流交汇奔流入海，求学于天津大学，开始与水利结缘；1997 年南下，至长江穿城而过的南京，赴河海大学攻读硕士；1999 年再赴天津大学，师从曹楚生院士，攻读水利水电工程水沙联合调度方向的博士，坚定了此后数十年努力工作的重点和方向。纵观我的求学经历，辗转于江河淮海间，一直在水利专业的道路上不断前进，逐渐将工作和学习结合起来，找到了努力的方向，这是本书成稿的第一道保障。
学习、工作的数十年是本书素材的积累时期，我的工作足迹主要可以分为三个阶段，三门峡枢纽管理局、黄河水利委员会防汛办公室及现在的黄河勘测规划设计研究院有限公司。
▋1985 年我从天津大学毕业，被分配到成立两年的三门峡枢纽管理局，从事水电站的运行管理与技术工作。
在三门峡枢纽管理局工作的13 年间，从技术计划处的技术员到基建分局副局长，从总工办主任到三门峡枢纽管理局副局长，从助理工程师到高级工程师，这是我事业上逐渐成长的时期，这期间我攻克了一些技术难关，破解了一些管理难题。
也正是在三门峡枢纽管理局的多年工作经历，让我认识到黄河治理尤其是泥沙治理的重要性，国家花几十亿甚至几百亿投资建设一个枢纽，如果运行不好，就是一种巨大的浪费，要想让三门峡枢纽提高效益、发挥作用，必须把泥沙问题处理好。
▲ 黄河重要支流汛期水沙量占全年比例图
▋2001 年12 月，我出任黄河防汛总指挥部办公室副主任和黄河水利委员会防汛办公室主任，肩负起整个黄河流域（片）的防汛调度管理重任，我开始从全河的视角审视黄河的泥沙问题。
黄河复杂难治的症结在于水少沙多、水沙关系不协调，解决以上问题主要靠增水、减沙和调水调沙，长期的治黄实践总结为“拦、排、放、调、挖”五字方针。但调水调沙一直未在黄河流域得以施展，一是缺乏开展的硬件，即水库群，二是调水调沙的相关技术尚待完善。
彼时举世瞩目的小浪底工程已经投运两年，硬件基础基本具备；下游河道水沙运动规律、水库排沙规律也有一定的研究基础，加之我在三门峡枢纽管理局的经历，使我对三门峡水利枢纽的调度相对熟稔，对于库区的特性有较为深入的认识。在此背景下，黄河水利委员会决定于2002 年开展调水调沙试验。
黄河调水调沙试验可以说是迄今世界水利史上最大规模的人工原型试验，我担任黄河水利委员会防汛办公室主任、调度组副组长、后评估组组长，直接参与组织完成了历次调水调沙试验方案制定、指挥调度和后评估等工作。这样的工作既让人兴奋，又让人承受着异常的压力。调水调沙的经历让我对黄河水沙联合调控、异重流运行规律、水库水沙运动规律有了更深的认识。调水调沙原型试验期间，也正是我完成博士论文的时候，生产与实践紧密结合，为论文撰写提供了坚实的基础。经过系统的总结提炼，形成了本书中有关水沙调控、异重流及库区特性的相关成果。
▲ 四库水沙联合调度流程
黄河中游水库群水沙联合调度方式及相关技术
▋2008 年11 月，我来到黄河勘测规划设计研究院有限公司，一直工作至今。黄河勘测规划设计研究院有限公司是黄河水利委员会治黄的技术参谋，为治黄的各项战略、战术提供技术支撑。我工作的内容更加拓宽，从以水库调度、防汛为主，扩展到治黄的方方面面，使得我对黄河治理有了更广泛、更深入的了解与认识。
在工作中我意识到虽然人民治黄成绩斐然，但黄河依然存在着洪水威胁、下游悬河发育、水资源短缺、滩区居住大量群众等一系列问题和相互交织的矛盾，不断破解上述难题，逐步探索出人、水、沙和谐相处的黄河下游河道治理方略意义深远。
近年来，我在治黄方面主要投入于论证建设黄河水沙调控体系、研究黄河下游河道生态治理等工作，完善水沙调控体系，深入开展古贤水利枢纽、东庄水利枢纽、马莲河水利枢纽等干支流水库前期工作，积极推动项目落地。
黄河下游河道生态治理构想，是我基于新时代新的治水方针指引下，提出的一种实现下游河道悬河治理和破解滩区群众生产安全问题的一种全新思路。这也是本书中相关章节内容的来源。
作者长期工作在治黄第一线，数十年不断钻研治黄新手段、新方法，该书是他数十年如一日治黄认识与实践经验的汇编，是他的呕心之作。该书从黄河水沙特性这一角度切入，剖析了多沙河流水库中常见的异重流现象，研究了三门峡水库与潼关高程的相关问题，提出了水沙调控的布局与技术；站在新的历史时期，转变治黄思路，提出了黄河下游生态治理的总体构想，分析了生态治理方案、模式与效果；紧跟国家重大工程战略布局，提出了自己的独到见解。阅读此书，既可对黄河治理的过去和现状有总体了解，又可以面向未来思考黄河治理的新愿景。书中的一些认识和方法已经在治黄实践中得到检验与验证，一些构想可供其他专家交流、评议。
中国工程院院士
英国皇家工程院外籍院士
南京水利科学研究院名誉院长
2019 年12 月16 日
让我欣喜的是，当前黄河调水调沙已经经过3 次试验运行、16 次生产运行，下游河道平滩流量从2002 年汛前的1800m³/s 恢复到4200m³/s；古贤水利枢纽可行性研究通过水利部水利水电规划设计总院审查，东庄水利枢纽开工建设；书中的一些认识已经得到水利行业同行的认可，一些构想也得到业内的广泛讨论。
提笔封卷，正欣逢中华人民共和国成立70 周年，中国水利事业发生了翻天覆地的变化，并将接续奋进，不断创造新的辉煌。潮平岸阔，风正帆悬，水利行业犹如艨艟巨舰斩浪前行。个人投身于这样的时代，何其有幸，倘能取得一点成绩更是足慰平生。
2019 年12 月
本文摘编自《黄河治理若干科学技术问题研究》（张金良著. 北京：科学出版社，2019.12）一书“前言”“序”，有删减，标题为编者所加。
《黄河水沙联合调度关键问题与实践》
张金良著. 北京：科学出版社，2020.3
ISBN 978-7-03-063743-7
责任编辑：朱 瑾 习慧丽
本书在充分总结以往研究成果的基础上，采用理论和实测资料分析、数学模型计算等多种技术手段，分析了黄河中下游来水来沙特性，提出了水沙预测方法，分析了高含沙洪水的运动特征，研究了高含沙洪水的“揭河底”机理，建立了水库泥沙淤积神经网络快速预测模型，研究了水库排沙和异重流调度、水库汛期浑水发电与优化调度、水沙联合调度及其对下游河道的影响，给出了调水调沙试验与生产运行实践过程，形成了一套理论与实践紧密结合的成果。
《黄河治理若干科学技术问题研究》
张金良著. 北京：科学出版社，2019.12
ISBN 978-7-03-063742-0
作者坚守黄河治理一线30 余年，针对世界上最复杂、最难治理的河流，长期致力于治河基本理论与重大水利工程设计运用技术研究。本书收录了作者不同时期发表的关于黄河水沙调控与河道生态治理方面的重要研究成果，经分类汇集，汇编成书。内容包括黄河水沙特性研究、水库异重流研究、三门峡水库运用与潼关高程研究、水沙调控研究、黄河下游生态治理研究等。
（本文编辑：刘四旦）
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