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河海大学董增川教授团队,为江河重赋生命!

2026-07-10 10:57:43

来源:河海大学官网 交汇点

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[摘要] 水脉即国脉。曾几何时,黄河年年断流,入海口河床干裂见底;长江鱼群洄游被大坝阻断,珍稀物种岌岌可危。如何让疲惫的江河重新“活”过来?河海大学董增川教授团队用二十余年时间,攻关的河流功能完整性重构关键技术及应用,给中国的大江大河建起一套完整的“体检-治疗-康复”体系,让河流健康优良率跃升至九成以上。

水脉即国脉。曾几何时,黄河年年断流,入海口河床干裂见底;长江鱼群洄游被大坝阻断,珍稀物种岌岌可危。如何让疲惫的江河重新“活”过来?河海大学董增川教授团队用二十余年时间,攻关的河流功能完整性重构关键技术及应用,给中国的大江大河建起一套完整的“体检-治疗-康复”体系,让河流健康优良率跃升至九成以上。7月8日,这项技术斩获国家科学技术进步奖二等奖。

 

从黄河断流到为江河“立规矩”

上世纪90年代,黄河断流危机牵动着全国的心。1997年,黄河下游断流河段上延至河南开封,长度达780多公里,全年断流时长超220多天,“母亲河”一度失去脉动。“老百姓可以步行从干涸的河床上走到对岸。”回忆起那段岁月,董增川教授仍感唏嘘。彼时刚博士毕业的董增川,正跟着导师承接黄河水利委员会的攻关项目,试图回答一个最基础也最核心的问题:什么样的河流,才算一条健康的河流?

 

在此之前,国内河流治理长期处于“头痛医头、脚痛医脚”的状态:缺水了就调水,污染了就治污,洪水来了就筑堤,始终没有一套统一的评判标尺。最难的是量化。多少水量算“够用”?多好的水质算“健康”?供水保障到什么程度算“合理”?就像人体体检需要血压、心率的正常值,河流也需要一套可落地的“生命体征指标”。

 

经过多年攻关,团队跳出单一维度的局限,搭建起三维诊断框架:河流自身的“本底属性”——有水、水清、水连通;服务社会的“功能属性”——供水、防洪、发电、航运样样托底;维系自然的“生态属性”——滋养生物、连通水陆、调节气候。这套体系如同给河流开出的“体检报告单”,每一项都对应可测算、可考核的具体指标,彻底告别了“凭感觉判断河流好坏”的时代。这套体系后来写入我国首部《生态河湖状况评价规范》,成为“母亲河复苏行动”的科学依据。

 

有了健康“标尺”,干预才有了方向。2018年,江苏率先利用这套体系对34条省管河流进行系统“体检”;如今,全省河湖生态优良率从不足七成提升到近九成。这场从黄河开始的“救赎”,最终演变成覆盖全国七大流域的系统工程。

 

让混凝土堤防“呼吸”

给大坝装上“鱼梯”

有了诊断标准,更要有治病的药方。团队从工程技术与调控模式两端发力,既给河流做“外科手术”修复物理连通性,也装上“智慧大脑”实现全流域协同治理。

 

团队在长期的观察中发现,河流退化的根源在于一个认知误区:总是把开发利用和生态保护看作非此即彼的对立关系。“我们最大的创新,就是突破了这种二元对立的思维。”董增川说,“社会服务功能和生态保护功能,不是排斥关系,而是共生关系。”

 

传统堤防是河流两岸的“铜墙铁壁”,混凝土、浆砌石牢不可破,却也切断了河道与两岸地下水的连通,把完整的生态系统切成了“孤岛”。团队首创生态堤防技术,用石笼网垫、植生护坡等柔性结构替代硬质岸墙,既能扛住洪水冲刷,又能保留地下水与生物交换的通道,相当于给堤坝装上了“呼吸系统”。“过去建堤防就像给河流穿上一身铁甲,水是挡住了,但河流也‘窒息’了。”董增川打了个比方,“我们现在做的,是给河流穿上一件能‘呼吸’的衣服。洪水挡得住,水脉连得通。”

 

这项技术应用在三江治理、环太湖、洪泽湖大堤等工程后,实现了“水-岸-生物”的有机连通,岸线生态活力显著提升,建设成本反而降低了6%。

 

针对大坝阻断鱼类洄游的难题,团队系统研究了我国大型水电基地的鱼类生活习性,提出了不同水头条件下的鱼道、鱼梯、鱼闸建设标准。通俗地说:大坝可以继续发电,但鱼儿也有了“专用通道”可以回家繁衍。在长江上游的溪洛渡、向家坝等电站,团队实施了“脉冲式泄流”——每年4月至7月模拟自然洪峰过程,刺激鱼类自然繁殖。这一技术为长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区近200种鱼类营造了适宜的生存环境。

 

如果说工程技术是“修筋骨”,那么流域集成调控就是“通血脉”。“表象在河流,根子在流域。”董增川常说这句话。黄河断流的根源,不仅是河里水少,更是沿线各行业各地区各自用水、无序开发;河流污染的症结,也不全在河道里,而是流域面上的生产生活排污。过去的调控只盯着河道本身,无异于“扬汤止沸”。

 

团队把调控的边界从“一条河”拓展到“整个流域”,将取水量、排污量、产业结构、城乡发展全部纳入统筹,建立地表水与地下水、水量与水质、用水与土地利用的联合调控体系。上千座水库不再“各放各的水”,而是像交响乐团一样统一指挥,通过“水文补偿”“库容补偿”协同联动,兼顾防洪、供水、发电、航运与生态保护多重目标。

 

这套技术在黄河水量统一调度中一战成名。1997年团队提交全河水量统一调度研究报告,1999年黄河正式启动全河统一调度,此后逐步实现连续27年不断流的世界奇迹。研发的黄河水量调度决策支持系统,至今仍是黄河水量管理的核心“大脑”,年复一年把有限的水资源精准分配到上中下游的每一处需求。

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团队在黑河调研

从黄河连续27年不断流

到中国方案走向世界

三十余年深耕,这项成果早已走出实验室,扎根在祖国的大江大河与“一带一路”的土地上。

 

1999年3月1日,黄河水利委员会发布第一份水量统一调度指令;10天后,黄河下游全线恢复过流。截至2026年,黄河已实现连续27年不断流。这项成就被评价为“世界江河保护治理的‘中国范例’”。

数字背后是实实在在的民生改善。据统计,项目成果应用后,年增供水量14.79亿立方米——相当于一百多个西湖的水量;年增发电量79.07亿千瓦时,可点亮千万家庭的灯火;生态流量保证率提升7.8%,枯水季节的河流从此有了“生命底线”。目前,全国劣Ⅴ类水断面比例已从40.1%骤降至0.6%,近乎“清零”。

 

从松花江畔到澜沧江边,从江苏太湖治理到南水北调工程,团队的技术已应用于长江、黄河等七大流域、17个省份的83项重大工程,直接经济效益超过118亿元。

 

更令人瞩目的是,这项“中国方案”正在走向世界。2022年底,团队承接南苏丹油田防洪项目——这个建国刚满10年的国家,水文监测几乎空白,战乱频发、交通不便,连设备都运不进去。“当地能用的只有机场少量的气象数据,我们就整合中美欧三方气象数据,结合卫星遥感反演,硬生生搭起了130万平方公里的水文模型。”团队成员张济韬回忆,项目工期仅6个月,团队两天开一次小会,最终拿出的堤防建设方案,让油田淹没面积大幅缩减,护住了这个国家70%的经济命脉。

 

这份技术输出的背后,是一种治水理念的传递:不是简单地帮助某个地方建一座坝、修一条渠,而是教会一个区域如何科学地管理自己的水命运。

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团队在塔里木河调研

站在新的起点,董增川团队的目光已经投向更宏大的命题——国家水网建设。

 

“过去我们管的是自然河流,现在自然水系和人工水网叠在一起,南北调配、东西互济,调度的复杂度呈指数级上升。”董增川说,全球气候变化加剧,极端天气频发,也给水资源调控提出了更高要求。这支集结了老中青科研力量的团队,正向着更复杂的水网系统调控技术发起新的攻关。

 

1992年黄河断流最严重的时刻出发,到如今中国江河治理方案被联合国列为全球推广案例,董增川团队用三十余年时间完成了这场“江河新生”的科学接力。“你想做成一件事,就要努力去做,努力了才有可能成功。”这位当年因家乡“旱情严重、吃水困难”而放弃造飞机梦想、选择水利事业的科学家,如此总结团队走过的路。

 

当黄河水不断奔涌入海,当江苏的河湖生态优良率持续攀升,当南苏丹的油田不再被洪水吞噬,这条改写中国河流生命的科学之路,仍在向前延伸。

 

来源:河海大学官网 交汇点

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