水利科技項目創(chuàng)新成果與管理

周惠娟

（新疆水利水電勘測設計研究院，烏魯木齊 830000）

1 新疆水資源及生態(tài)環(huán)境特點

新疆位于祖國西北邊陲，遠離海洋，四周為高山，形成明顯的溫帶大陸性干旱氣候，干旱少雨，水資源緊缺，生態(tài)環(huán)境脆弱。新疆河川徑流總量879億m3，其中97%形成于山區(qū)，河流具有較大的季節(jié)變化，夏季水量占全年的50%～70%，春季和秋季各占10%～20%，冬季占10%以下，時空分布嚴重不均。

特殊的地理位置和氣候環(huán)境造就了新疆特殊的干旱生態(tài)環(huán)境基本特征，主要表現(xiàn)為水資源缺乏、生態(tài)環(huán)境脆弱、生態(tài)環(huán)境一旦被破壞很難修復等，面臨的最大問題是“三高一深一多一少”，即高嚴寒、高海拔、高地震、深厚覆蓋層、多泥沙、少水文資料。

2 科技創(chuàng)新工作現(xiàn)有的成果

新疆作為“一帶一路” 的絲綢之路經(jīng)濟帶核心區(qū)，正面臨前所未有的發(fā)展機遇，大型輸水、高速鐵路等一批基礎工程已成為建設重點。目前已廣泛開展了一系列科技創(chuàng)新活動，研究、探討、解決了一些關鍵性的技術難題。

2.1 《高巖溫有壓發(fā)電引水隧洞建設關鍵技術研究》

布侖口—公格爾水電站發(fā)電引水隧洞3#支洞下游開挖面的鉆孔溫度達105 ℃，空氣溫度及洞內(nèi)水溫達72 ℃，運行期，電站水源主要來源于雪山融水，水溫在2～10 ℃之間，洞內(nèi)低溫水與巖體高溫形成高溫差，對支護結構的安全性提出了重大考驗。對此，開展了《高巖溫有壓引水隧洞支護結構設計理論和方法的研究》。該課題著重分析了高巖溫引水隧洞襯砌及圍巖強度特征及演變規(guī)律、圍巖和襯砌溫度場和應力場分布的影響規(guī)律、運行期支護結構溫度—應力耦合機制等，并將研發(fā)的設計理論和方法應用到布侖口—公格爾水電站3476m段高巖溫隧洞工程設計與施工建設中。

2.2 《圓中環(huán)沉沙排沙池流速分布及沉沙排沙研究》

針對新疆河流含沙量大、粒徑粗等特點及現(xiàn)有排沙設施現(xiàn)狀，提出新型二級泥沙處理設施——圓中環(huán)沉沙排沙池。課題采用物理模型試驗及理論分析方法對圓中環(huán)沉沙排沙池內(nèi)的流場、含沙量分布規(guī)律及沉沙、排沙特性內(nèi)容進行研究，初步探求其水沙分離機理，并提出截沙率、排沙耗水率等關鍵指標。研究成果對新疆農(nóng)業(yè)用水節(jié)水等應用具有重要的現(xiàn)實意義。首次成功運用于新疆呼圖壁阿葦灘渠首，重點解決了引水渠泥沙淤積問題。運行至今，引水排沙效果良好。

2.3 《回轉式撈冰清污機》

國內(nèi)外寒冷地區(qū)水電站工程，始終存在冬季運行期間的污物和冰凍問題，矛盾突出表現(xiàn)在有冬季運行要求的水利水電工程，發(fā)電進水口攔污、攔冰，并需要及時排污、排冰，防止各類污物、冰凌進入引水管道，不然，輕則降低工程效率，重則將因引水管道凍脹破壞而引發(fā)事故。為此研發(fā)了《回轉式撈冰清污機》。該清污機可攔污、攔冰、清污、清冰，具有一機多用的功能，能適應北方寒冷地區(qū)的氣候特點，結構及傳動操作簡單、設備和運行成本低、自動化操作簡便等優(yōu)點。在技術上有重大創(chuàng)新，難度大，在水利建設與管理中做出突出貢獻，成果屬國內(nèi)外首創(chuàng)。

2.4 《遙感地面校驗系統(tǒng)引進及應用技術開發(fā)》

新疆為資源性缺水省區(qū)，用水矛盾十分突出，灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，農(nóng)業(yè)用水占國民經(jīng)濟總用水量的95%以上。由于缺乏蒸散監(jiān)測和基于蒸散的現(xiàn)代水資源管理體系，無法有效評估灌區(qū)節(jié)水的真實效果。為此建立了示范區(qū)地物波譜庫、遙感ET反演模型和校驗體系，對遙感ET反演結果進行地面真實驗證?；诒O(jiān)測成果，評價農(nóng)業(yè)區(qū)節(jié)水效果和潛力，探索穩(wěn)定地下水埋深的技術方法，為農(nóng)業(yè)區(qū)持續(xù)發(fā)展提供了關鍵技術支持，解決了遙感反演灌區(qū)陸面蒸散精確標定問題，提升了農(nóng)田耗水遙感定量監(jiān)測精度。

3 新時代水利科技創(chuàng)新需求與展望

目前我院水利科技事業(yè)雖然取得一定成績，但對于適應經(jīng)濟快速發(fā)展和推進水治理能力現(xiàn)代化，仍存在一定差距。新疆作為一個邊遠貧困且水資源極為缺乏的地區(qū)，科研技術、科研能力、科研經(jīng)費及人力資源等方面均為局限因素，在水利先進技術的調查、了解、儲備、開發(fā)、引進和推廣方面還有待于加強和提升。

3.1 向新的治水理念上轉變

水利科研工作除了繼續(xù)為流域水資源開發(fā)利用提供科技服務外，更多地需要向國家新的治水戰(zhàn)略理念上轉變，繼續(xù)加大科研投入力度，加強科技基礎條件建設和創(chuàng)新。針對水利工程建設中存在的疑點、難點、熱點等問題，及時與工程建設同步開展科研工作，堅持科研攻關與成果應用相統(tǒng)一。依托新疆水利重大項目和重點工程，加大先進實用技術和產(chǎn)品的研發(fā)力度，努力提升科研創(chuàng)新能力，取得相應的科研成果。

3.2 結合水利現(xiàn)代化建設的戰(zhàn)略目標和任務，著力強化科技創(chuàng)新和成果推廣轉化

有計劃、有目標地對先進實用、能產(chǎn)生較大效益的水利科技成果進行轉化與推廣，把現(xiàn)代的科學技術融入到傳統(tǒng)水利中，進一步提升水利科技含量，使水利科技實體逐步成為技術創(chuàng)新的主體，不斷開拓創(chuàng)新，推動先進技術在水利項目中取得良好示范效果。

“十三五”是我國全面建成小康社會的決勝階段，水利投資規(guī)模持續(xù)穩(wěn)定增加，對水利工程建設質量和科技支撐的要求不斷提高，對水利先進實用技術的需求不斷加大，還需要對當前熱點討論的水資源、水環(huán)境、水生態(tài)保護等問題提供科技支撐，進一步提高科技進步的貢獻力，增強水利科技核心競爭力。

4 結語

為推動新疆科技進步和經(jīng)濟社會發(fā)展、實現(xiàn)社會長治久安提供有力保證?？偨Y了新疆科技創(chuàng)新現(xiàn)有的科研成果及存在問題，但受學識所限，愿與同行們進行交流，也為新疆水利科技創(chuàng)新工作提供參考和借鑒。