有这样一个水科项目，曾在《新闻联播》中亮相

又获得CNN报道：

在Journal of Hydro-environment Research、Journal of Cold Regions Engineering、Journal of Hydraulic Engineering等国际知名期刊发表，并受到《科学中国人》等媒体采访报道：

《科学中国人》报道

这就是水利部“黑龙江冰情预报及灾害防治研究”公益项目，由中国水科院水力学所“冰水力学模拟与冰害防治”创新团队承担并实施。团队虽然年轻，但已赢得业内赞誉。团队带头人郭新蕾还是位“80后”，今年刚刚入选中组部国家“万人计划”青年拔尖人才。

“从零开始”到跻身国际”

摄影：王涛

这里是靠近北极村的黑龙江江面。每到冬季，这里天寒地冻、滴水成冰，河流冰盖最深处超过2米。而到了每年4月底开河之时，冰盖融化，冰面破裂，巨大的冰块沿河下行，可能在某些弯道或特殊地段形成冰坝，导致凌汛洪灾风险。2012年以前，黑龙江几乎每3年就会发生具有一定规模的凌汛灾害，对两岸人民的生命财产安全造成严重威胁。因此，在冰坝风险高的典型河段实施控制，成为预防凌汛灾害的必然。

防凌爆破是控制的主要手段。防凌爆破的科学实施，需要数据和科研支撑。与黄河流域凌情研究不同，黑龙江地区缺乏数据，冰水情研究滞后，2012年以前从未有过系统的防凌研究，工作相当于“从零开始”。开展高纬度地区河流的河冰研究成为团队的首要任务。

冰厚和水深是观测中的两项重要指标，而现有的单频雷达无法同时对冰厚和水深进行测量。郭新蕾团队创新研发出冰水情一体化双频雷达，首次实现了冰厚和冰下水深的同时同步测量，大幅度提高了野外原型观测的效率和精度。这项成果于2018年10月发表于冰工程研究领域权威期刊《Cold Regions Science and Technology》，并得到了美国知名科普网站Science Trends的推介。

接下来，建立在观测数据和历史水位气象信息的基础上，构建了基于神经网络、模糊数学及人工智能等的凌汛预测预报系统，实现对凌汛风险的预测。

爆破技术是项目实施的关键技术。基于前期观测数据和现场反复试验，团队根据当地冰情，研发了实践性和可操作较强的冰下爆破技术，建立了冰凌爆破中冰盖厚度、冰下水深、炸药用量同爆破坑半径之间的函数关系式，不仅提高了爆破预测精度和效率，还节省炸药用量50%以上。

“自采用水科院的防凌爆破方案和相关技术成果以后，黑龙江上游段冰坝风险大大降低，近五年没有发生过因冰坝堵塞造成的凌汛灾害。”郭新蕾自信地介绍。项目成果也因此获得CNN的专门报道，并在每年开河之前登上《新闻联播》。

在当地相关部门的支持下，项目团队在冰雪黑龙江坚守了5个冬季，累积测量河段超过200km，连续观测了14种冰水情参数，研发新型冰水情量测设备5台（套），获取一手数据和资料超100G。形成的河冰水力学理论和冰害防治技术体系初步回答了“冰塞冰坝风险有多大？”、“哪些河段易发生冰塞冰坝？”、“什么时候预防性爆破？”、“用什么方案和多少炸药？”等凌汛防治工作最关心的问题，为保障两岸人民防汛安全提供了坚强有力的科技支撑，相关科技成果也跻身国际水平，得到各方的充分肯定。

成功背后的艰辛付出

项目成功的背后是团队几年如一日的艰苦努力。项目实施地区冬季气候严寒，白天气温也在零下20摄氏度以下，一手资料获取难度大，测量仪器伸进钻好的冰孔，片刻之后再拉上水面时已是冰柱。为此，队员们测量时总要带上热水瓶，一遍遍用热水将仪器探头化开，再重新进行测量。

摄影：王涛

团队成员王涛教授说，从日出到日落，队员们常常在冰面上一待就是一整天。中午在车里暂避风雪，吃些烤饼、鸡蛋、咸菜果腹。到了黄昏时分，当地的渔民和工人们都已回家，只剩他们几个科研工作者还在空旷的冰面上，借着夕阳的余晖继续奋战。

摄影：王涛

冰上爆破场面壮观，但对于在现场的工作人员却十分惊险。在冰面上行走，稍有不慎就有掉落水里的危险。有些冰面看似厚实，实则非常薄弱，队员们有时只能趴在冰上匍匐前进。

摄影：王涛

在冰上工作，队员们不仅要面对冰上的严寒，还有高纬度地区冰雪反射紫外线的长时间暴晒。即使队员们全副武装，几天工作下来也往往晒到发黑脱皮，变成了“花脸”，被大家戏称为“貌美如花”。

摄影：“黑龙江冰情预报及灾害防治研究”研究团队

真爱科研苦也甜

冰上之路虽然艰险，却从未改变过这群水科人的乐观与活力。对科研工作的热爱，让他们在艰苦的工作现场也能随时随地发现和享受工作和生活的乐趣。工作间隙拍一组搞笑的合影或视频，宁静的夜晚拍几张城市里难得一见的浩瀚星空，成为了团队成员乐此不疲的小爱好。从这一张张洋溢的笑脸上，我们看到了水科人对于科研工作发自内心的真爱与享受！

摄影：“黑龙江冰情预报及灾害防治研究”研究团队

不忘初心，再度启程

“黑龙江冰情预报及灾害防治研究”项目为期三年，2018年已圆满完成任务，但项目团队仍然会在每年春天奔赴漠河、北宏、兴安等地，对当地的防凌爆破工作进行现场指导和监理，以确保项目成果的切实应用。团队成员已经把这项工作当成了一项事业，而不仅仅是一个科研项目。能够为国家、社会和人民的需要做些实实在在的工作，就是这些科研工作者最大的归属感、成就感和幸福感！

虽然黑龙江上的工作已告一段落，但团队的征途远未止步。下一步，团队将会结合新接手的黄河凌汛防治项目，重点进行水、沙、冰结合的模拟实验，并将新的人工智能算法引入到预测预报中，在防冰减灾领域实现更多创新突破。不忘初心、砥砺前行，这一青春团队已向着未来的更多机遇和挑战再出发！