黃河是世界上輸沙量最大、含沙量最高的河流，也是世界上最為復雜難治、洪澇災害最為頻繁的河流。歷史上，曾“三年兩決口、百年一改道”，給沿岸人民造成巨大災難。從古至今，黃河的治理都是興民安邦的一件大事，保護黃河是事關(guān)中華民族偉大復興和永續(xù)發(fā)展的千秋大計。
黃河勘測規(guī)劃設計研究院創(chuàng)新團隊負責人張金良堅守黃河保護治理一線38年，針對黃河水少沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)的基本特性，圍繞多沙河流水利工程設計與調(diào)控，帶領(lǐng)團隊從“增水、減沙、調(diào)控水沙”等多個方面持續(xù)開展研究，建立了泥沙工程控制理論技術(shù)體系，創(chuàng)建多沙河流水庫“蓄清調(diào)渾”工程設計運用方式，完成黃河調(diào)水調(diào)沙原型試驗并實踐應用。主持設計了黃河古賢水利樞紐、涇河東莊水利樞紐、南水北調(diào)西線調(diào)水工程、黃河下游生態(tài)治理工程等，主持編制了黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展水安全保障規(guī)劃，取得了系列創(chuàng)新成果，助力推動黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展。
張金良帶領(lǐng)黃河泥沙工程創(chuàng)新團隊致力于多沙河流水工程“軟件系統(tǒng)”——水庫運用方式研究，探明了“水庫-河道”水沙運動能耗機理，揭示了泄水建筑物布設、運用與水庫調(diào)沙及有效庫容保持的互饋機理，提出水沙關(guān)系協(xié)調(diào)度及計算方法，確立了水沙調(diào)控的目標準則，構(gòu)建了水庫淤積形態(tài)控制、攔沙庫容再生利用、挾沙徑流跨年調(diào)節(jié)等關(guān)鍵技術(shù)，將以往主要通過“蓄、排”實現(xiàn)有效庫容保持的“蓄清排渾”設計理論技術(shù)發(fā)展到“蓄、調(diào)、排”全方位協(xié)同的“蓄清調(diào)渾”新階段。
黃河下游是舉世聞名的“地上懸河”，面臨堤防決口、河流改道等重大防洪安全問題。張金良團隊創(chuàng)建“人工塑造異重流”排沙技術(shù)和調(diào)水調(diào)沙三種基本模式，參與建立了黃河水沙調(diào)控工程體系“網(wǎng)絡版軟件系統(tǒng)”—黃河調(diào)水調(diào)沙理論與技術(shù)，并在治黃史上首次系統(tǒng)開展了調(diào)水調(diào)沙原型試驗和生產(chǎn)實踐。2002年以來實現(xiàn)下游河道沖刷泥沙32億t，河底全線下降2.6m，主槽過流能力由1800m3/s增加至5000m3/s，徹底扭轉(zhuǎn)了下游河道持續(xù)淤積抬高的險惡局面。
受泥沙問題制約，小浪底水庫調(diào)水調(diào)沙后續(xù)動力不足，超高（年均含沙量100~200kg/m3）和特高（年均含沙量200kg/m3以上）含沙量河流水庫設計無成熟技術(shù)。張金良帶領(lǐng)團隊以健全水沙調(diào)控體系為“基礎(chǔ)硬件”，先后擔任黃河古賢、涇河東莊等重大水沙調(diào)控工程項目設計總工程師，創(chuàng)建了高、超高、特高含沙量河流水庫淤積形態(tài)設計與控制、壩前雙泥沙侵蝕基準面構(gòu)建、樞紐泥沙安全防護等新技術(shù)，破解了工程設計中多項世界級難題，開啟了含沙量百公斤級以上河流建設重大水工程的先河，促成重大樞紐工程落地，推進了黃河水沙調(diào)控工程體系建設進程。
攻堅泥沙控制新理論 革新淤地壩構(gòu)建技術(shù)
張金良帶領(lǐng)黃河泥沙工程創(chuàng)新團隊從系統(tǒng)治理出發(fā)，以工程控制論為統(tǒng)領(lǐng)，提出自黃河泥沙產(chǎn)生到輸移入海全過程分為“入黃泥沙控制-水庫泥沙控制-河道泥沙控制－河口泥沙控制”的四級控制體系，揭示出系統(tǒng)間“控制-傳遞-影響-反饋-控制”的運行機制，提出泥沙工程調(diào)控指數(shù)，建立了黃河泥沙工程控制模型體系，形成黃河泥沙工程控制理論與關(guān)鍵技術(shù)，為黃河泥沙治理、黃河泥沙工程控制措施的布局與實施提供技術(shù)支撐。
淤地壩是黃土高原水土流失治理最直接有效的措施，現(xiàn)行淤地壩為均質(zhì)土壩，易漫頂潰決，常誘發(fā)壩系連潰，導致黃土高原攔沙防線脆弱、“頭頂庫”防洪風險大等問題。黃河泥沙工程創(chuàng)新團隊首創(chuàng)了“為淤地壩穿上‘防護衣’、滯洪庫容用于攔沙”的設計新理念，在防潰決新型壩工結(jié)構(gòu)、黃土固化材料及施工裝備、小流域高含沙洪水設計方法等方面取得技術(shù)突破，發(fā)明了一種集新理論、新方法、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝于一身的防潰決多攔沙新型淤地壩，實現(xiàn)淤地壩漫頂不潰、壩系長期安全穩(wěn)定，守牢了“頭頂庫”防洪安全底線。
深思水網(wǎng)西線新方案 研發(fā)隧洞掘進新設備
南水北調(diào)西線工程是國家水網(wǎng)建設的戰(zhàn)略性工程，工程規(guī)劃總調(diào)水量170億m3，原工程線路方案由于調(diào)水比例偏高、宗教移民矛盾難協(xié)調(diào)等問題，導致前期工作一度停滯。作為設計總工程師，張金良帶領(lǐng)團隊創(chuàng)建“多要素協(xié)同評價-多目標優(yōu)化調(diào)整-多效益方案優(yōu)選”的調(diào)水工程增水技術(shù)體系，提出了南水北調(diào)西線下移線路，形成了上下線組合調(diào)水的新方案，并通過水利部審查，為國家再次啟動工程論證、南水北調(diào)總體規(guī)劃修編（西線部分）奠定了良好基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)TBM遭遇超硬巖時存在“破巖難、掘進慢、磨損高”三大世界級難題，長期制約交通、鐵路、水利等領(lǐng)域隧道工程建設進程。張金良團隊提出了“高壓水劈裂-部分圍壓解除-壓-剪-拉”破巖新機理，主持TBM超高效掘進成套裝備研發(fā)，首創(chuàng)高壓水射流與TBM滾刀耦合破巖技術(shù)，成功研制首臺具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高壓水力耦合破巖TBM，在福建龍巖輸調(diào)水工程開展工業(yè)試驗，同等推力條件下貫入度提高30%，刀具損耗減少20%。研究成果是TBM破巖技術(shù)的重大創(chuàng)新，是TBM設備從技術(shù)引進、集成創(chuàng)新走向自主創(chuàng)新的重要標志，是中國制造走向中國創(chuàng)造的具體體現(xiàn)。
開創(chuàng)生態(tài)治河新模式 謀劃黃河發(fā)展高質(zhì)量
下游河道為“二級懸河”不利形態(tài)，漫灘洪水易直沖大堤，威脅灘區(qū)190萬人和堤外防洪保護區(qū)1.3億人的安全。創(chuàng)新提出“洪水分級設防、泥沙分區(qū)落淤、三灘分區(qū)治理”的多沙寬灘河流生態(tài)治理新策略，因灘施策，創(chuàng)建寬灘河段斷面形態(tài)重構(gòu)等技術(shù)，構(gòu)建“高灘建鎮(zhèn)安居、二灘生態(tài)集成、嫩灘生境成廊”的灘區(qū)空間治理新格局，消除“二級懸河”對黃河安瀾構(gòu)成的重大威脅，應用于黃河下游灘區(qū)綜合治理，為筑牢黃淮海平原生態(tài)安全屏障提供了技術(shù)支撐。
張金良團隊積極謀劃黃河保護治理頂層設計，主持編制黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展水安全保障規(guī)劃，以實現(xiàn)“讓黃河成為造福人民的幸福河”為目標，提出了保障黃河長治久安、水資源節(jié)約集約利用等規(guī)劃布局和措施，為當前和今后一個時期指導黃河流域水安全保障提供了綱領(lǐng)性文件。相關(guān)成果已納入《黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》，通過中共中央政治局審議，由國務院印發(fā)。
張金良時常掛在嘴邊的一句話是“服務治黃是我們存在的價值，這就是我們的理念，既是一種擔當，也是一種責任。如果從精神層面來講，每一個治河者都應該有這種家國情懷，否則，我們的黃河治理靠誰？就要靠我們一代接一代人的奮斗”。正是有這濃厚的家國情懷，張金良帶領(lǐng)團隊秉承“功成不必在我”的精神境界和“功成必定有我”的歷史擔當，積極投身治黃主戰(zhàn)場，查找治黃工程“短板”，加強治黃戰(zhàn)略研究，破解治黃技術(shù)難題，努力譜寫新時代治黃事業(yè)新篇章，讓黃河成為造福人民的幸福河，砥礪奮進，助力推動黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展新進程！
人物介紹：
張金良，博士生導師，水利領(lǐng)軍人才，大壩杰出工程師，多沙河流水利工程設計與調(diào)控領(lǐng)域?qū)W術(shù)帶頭人，水利部黃河流域水治理與水安全實驗室主任，黃河實驗室總工程師，任國家水利工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心主任，國家企業(yè)技術(shù)中心主任，亞洲銀行黃河流域管理支撐計劃專家組組長，中國工程咨詢協(xié)會副會長兼水利專委會主任，享受國務院政府特貼。獲國家科技進步一等獎1項，第二屆全國創(chuàng)新獎，省部級科技進步特等獎1項、一等獎10項。
