主管单位:黑龙江省水利厅
主办单位:黑龙江省水利水电勘测设计研究
编辑出版:《黑龙江水利科技》杂志社
邮发代号:
创刊时间:1973
出 版 地:黑龙江省哈尔滨市
出版周期:月刊
期刊语种:中文
期刊开本:16开
国际标准连续出版物号:1007-7596
国内统一连续出版物号:23-1269/TV
寒区水利现代化背景下黑龙江水利科技发展路径与创新实践
在全球气候变化与区域高质量发展双重背景下,水利作为国民经济与社会发展的基础性支撑,其科技创新的重要性日益凸显。黑龙江省地处高寒地区,水资源时空分布不均,黑土区水土流失、河流冰凌、工程冻融等特殊问题交织,对水利科技提出了独特而迫切的需求。《黑龙江水利科技》作为聚焦该领域的专业学术平台,始终致力于追踪、报道并推动解决这些关键科技问题。本文旨在梳理近年来黑龙江水利科技的主要进展,探讨其未来发展路径。
一、 水文水资源领域的精准认知与优化管理水文水资源研究是水利工作的基石。针对黑龙江流域及省内松花江、嫩江、黑龙江等主要水系,研究重点已从传统的水文监测向水资源系统模拟、精细化评价与可持续利用转变。通过构建寒区水文模型,科学家们更准确地揭示了冰雪融水对春汛的贡献率以及冻土变化对径流的影响机制。在水资源管理方面,基于“三条红线”的严格管控,结合经济结构调整和生态需求,开展了多目标水资源优化配置研究。特别是针对三江平原等粮食主产区,进行了水资源承载能力评估,为保障国家粮食安全与水安全协同提供了科学依据。跨流域调水工程的生态环境影响评估与调控,也成为近期研究热点。
二、 寒区水利工程的设计、施工与安全运维创新寒区特殊的气候与地质条件,使得水利工程设计施工面临冻胀、冰压、冻融破坏等一系列技术难题。在工程设计上,新型抗冻胀材料、适应大变形的结构形式(如柔性护坡、自适应闸门)得到研发与应用。施工技术方面,冬季施工工艺取得突破,如低温混凝土添加剂的应用、保温养护技术的改进,有效延长了施工期,提升了工程效率。在工程安全运维领域,基于传感器网络与大坝安全监测预警系统快速发展,能够实时监测土石坝、堤防的渗流、变形及温度场变化,结合冻融循环损伤模型,实现了对工程健康状况的智能诊断与风险预警,显著提升了重大水利基础设施的寿命与安全性。
三、 黑土地保护与水土保持综合治理东北黑土地是珍贵的战略资源。水土保持科技围绕黑土区侵蚀防治展开。研究揭示了坡耕地、沟道侵蚀在冻融作用下的加剧机制。工程措施、生物措施和耕作措施相结合的综合治理模式不断优化:等高耕作、条带种植等保护性耕作技术广泛推广;新型植物纤维毯、生态袋等材料在侵蚀沟治理中效果显著;小流域综合治理中,更加注重生态系统的整体修复功能,构建“山水林田湖草”生命共同体。遥感与GIS技术的应用,实现了水土流失动态监测与治理效益的快速评估,为“藏粮于地、藏粮于技”战略提供了坚实的水利科技支撑。
四、 河湖治理与生态修复的协同推进随着“河湖长制”的全面深化,河湖治理从单一的防洪排涝向防洪、水资源、水生态、水环境等多目标协同治理转变。对于松花江、嫩江等重要河流,研究重点包括河道演变规律、生态流量确定、湿地修复与生物多样性保护。针对城市河湖,生态护岸、人工湿地、水下森林等技术被用于改善水质、恢复水体自净能力。在治理实践中,更加注重自然修复与人工干预的平衡,利用河流地貌演变的自然力,辅以必要的工程引导,实现河湖形态的稳定与生态功能的提升。冰封期水体水质保障与生态保护,也是具有寒区特色的重要研究方向。
五、 灌溉排水现代化与节水增效黑龙江作为国家最大商品粮基地,灌溉排水科技的进步直接关系到粮食产能。研究重点从扩大灌溉面积转向提升用水效率与效益。大型灌区续建配套与现代化改造中,渠道防渗衬砌、管道输水灌溉(特别是耐寒型管材)广泛应用。喷灌、微灌等高效节水技术在水田区、经济作物区的适应性研究与实践不断深入。结合农艺节水(如水稻控制灌溉)与智能管理,形成了综合节水技术体系。在排水方面,针对春涝、夏涝问题,研究了明沟、暗管、竖井等不同排水方式的组合效应,并开发了基于气象预报的农田涝渍预警与应急排水调度系统。
六、 水利信息化与智慧水利体系建设水利信息化是驱动水利现代化的核心引擎。黑龙江水利信息化建设正从“数字化”向“智慧化”迈进。水文、气象、工情、灾情等监测感知网络日益完善,物联网、无人机、遥感技术提升了数据获取的广度与时效性。省级水利云平台初步建成,整合了多源异构数据,为水资源管理、洪水预报、工程调度提供了统一的数据底座。人工智能算法开始应用于径流预报、冰情识别、工程缺陷检测等领域。智慧灌区、智慧河湖等试点项目逐步展开,通过数字孪生技术,构建虚拟的水利系统,实现预报、预警、预演、预案的“四预”功能,提升水旱灾害防御与水资源精细化管理的决策支持能力。
结语综上所述,黑龙江水利科技的发展紧密围绕寒区特色与区域战略需求,在水文水资源、工程建设、生态保护、农业节水与信息化等方向取得了系列创新成果。然而,面对极端气候事件频发、水资源约束趋紧、生态环境压力犹存等挑战,未来仍需在几个方面持续发力:一是加强基础理论研究,特别是气候变化对寒区水循环的长期影响;二是突破关键核心技术,如长效抗冻材料、高寒地区生态修复技术、水利模型国产化软件等;三是深化多学科交叉融合,推动水利与信息、材料、环境、生态等学科的协同创新;四是加速科技成果转化,完善“产学研用”协同机制,让更多创新成果落地服务于水利工程实践。
《黑龙江水利科技》期刊将继续发挥学术桥梁与平台作用,记录、传播并引领这些科技创新进程,为保障黑龙江乃至全国寒区水安全、生态安全与粮食安全,实现水利高质量发展贡献智慧与力量。














