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　　□本報記者 黃峰 通訊員 關景勻 陳毓瑩

　　河水一石，其泥幾斗？

　　作為世界上含沙量最大的河流，水少沙多、水沙關系不協(xié)調，是黃河復雜難治的癥結所在。市面上常見的測沙儀均不能滿足黃河實際應用場景。

　　水利部黃河水利委員會水文局集合專精水文、通信、軟件、電氣等各個領域的“精兵強將”，組建起一支10人的核心科研創(chuàng)新團隊，集中力量研發(fā)真正適用于黃河的泥沙在線監(jiān)測儀器。

　　新儀器的工作原理不同以往，它利用光強度與含沙量之間的相關關系，建立核心算法模型，由此計算得到含沙量數(shù)據。

　　原理聽上去簡單，實踐起來并不容易。

　　團隊以黃河泥沙為藍本，收集了68萬組原始數(shù)據，不斷分析驗證，進行了因子校準、多點校正、核心算法模型建立、特定波長光電組件選型測試等實驗共計1853次，連續(xù)運行2304小時。

　　“我們的測控方式、核心算法都是一種從無到有的創(chuàng)新，是奔著全黃河流域都適用、真正實現(xiàn)全自動在線監(jiān)測的方向研發(fā)的，這在國內國外都是獨家�！闭劦窖邪l(fā)歷程，創(chuàng)新團隊牽頭人、黃委河南水文水資源局高級工程師牛茂蒼說。

　　3年時間，光電測沙儀終于出爐。

　　“我們的光電測沙儀突破了現(xiàn)有河流泥沙在線測量的技術瓶頸，實現(xiàn)了0~700千克每立方米的超大量程，這個量程放在全國乃至全世界的河流都是夠用的�！迸Ｃ�蒼說。

　　2020年汛前準備期間，光電測沙儀在小浪底水文站開展比測應用。

　　“小浪底水文測驗斷面位置特殊，在小浪底水庫壩下，每年調水調沙期間都會有高含沙水流出現(xiàn)，且含沙量變化劇烈，便于檢驗校核儀器的精準度，獲得的數(shù)據比較有代表性。”黃委河南水文水資源局副局長孫建民說，泥沙測驗儀器的自主研發(fā)，最初就與實踐緊密聯(lián)系，為下一步的良好應用打下了堅實基礎。

　　2020年7月，小浪底水文站對光電測沙儀進行人工比測，取樣38次，比測效果良好。2021年，率定取樣38次，經分析，監(jiān)測數(shù)據與人工取樣測沙結果整體吻合，過程線基本一致。同年，光電測沙儀在小浪底水文站正式批復投產使用，小浪底水文站也成為黃河干流首個水文全要素在線監(jiān)測試點站。

　　談到光電測沙儀，小浪底水文站職工如獲至寶�！懊�6分鐘自動傳輸?shù)诫娔X系統(tǒng)內的含沙量數(shù)據，完整監(jiān)測了每一場沙峰的‘起承轉合’，大大節(jié)省了人力、物力，更提高了測驗精度�！�

　　小浪底水文站應用效果良好，光電測沙儀短時間就在河南測區(qū)其他干流站推廣應用，花園口、黑石關、西霞院……面對不同的河道情況和水沙特性，研發(fā)團隊專門設計出軌道安裝、柱體安裝、浮體安裝、固體安裝等多種安裝方式。考慮后期清理維護，儀器還加載了維護自檢和自動清洗功能，定時進行自檢自潔，充分預設了在黃河這樣高含沙河流中可能遇到的各種情況。

　　“我們還在浮體安裝的儀器上加裝了GPS定位系統(tǒng)，如遇特殊情況儀器掉落，可以根據定位找回減少損失�！迸Ｃ�蒼說。

　　3年來，光電測沙儀在黃河流域寧蒙、中游、三門峽、河南、山東等測區(qū)，以及新疆、遼寧、山西、陜西、廣東等省（自治區(qū)）得到廣泛應用。

　　來源：中國水利報 2023年9月6日