"模型黄河"工程的总体布局和建设任务

“模型黄河”工程由各类实体模型工程、基础设施工程和测控系统工程等组成,基础设施工程和测控系统工程都是为各类实体模型服务的。根据“模型黄河”工程建设总体目标,确定的建设总体任务是：逐步建设功能齐全、模拟精度较高的黄土高原模型、水库模型、河道模型及河口模型体系,同时建成现代化程度高、技术先进、可起到“三条黄河”联动桥梁作用的自动化测控系统,以及扩展性强、布设合理的试验厅等相关基础设施。     

"模型黄河"工程需求分析

建设“模型黄河”工程是黄河治理开发的迫切需求。主要要求包括：黄土高原水土流失治理坝系建设关键技术研究、不同治理措施组合的蓄洪减淤作用研究与应用需求；三门峡水库运用及潼关高程问题研究、小浪底水库运用方式研究需求；小浪底-利津河段、小北干流、宁蒙河段、渭河下游等河道治理及泥沙处理利用方案决策需求；河口治理方案决策需求；研究黄河基本规律的需求。     

建设"模型黄河"工程

“模型黄河”是对“原型黄河”所反映的自然现象进行反演、模拟和试验，从而揭示“原型黄河”内在的自然规律。建设“模型内河”（主要包括黄土高原模型、水库模型、河道模型及河口模型），一方面直接为“原型黄河”提供治理开发方案，另一方面为“数字黄河”工程建设提供物理参数。通过“数字黄河”与“模型黄河”的联合运用，确保各种治理开发方案在“原型黄河”上实现技术先进、经济合理、安全有效的目标。     

"模型黄河"工程运行管理体制建设

“模型黄河”工程管理具有一定的特殊性，其管理职能主要包括计划、组织、指挥、协调和控制5个方面。管理工作必须遵循以下5个原则：①系统管理原则；②分解、协同、综合原则；③封闭、自控原则；④能级岗位责任原则；⑤弹性、动态管理原则。为实现工程建设目标，还应建立“模型黄河”工程完善的科技管理体系、完善的运行管理体系、信息资源共享机制及工程运行的保障体系。     

"模型黄河"工程专项研究课题

为保证高质量、高水平地完成模型黄河的建设任务，开展了以下几个方面的“模型黄河”工程专项研究：①黄土高原土壤侵蚀实体比尺动床模型模拟技术研究；②极细模型沙材料的选择及特性研究；③降水冲刷试验相似条件及模拟技术研究；④模型制作技术研究；⑤大尺度动床模型水力相似的稳定性及误差评估方法研究；⑥河口模型关键模拟技术研究；⑦测控系统有关仪器及技术研究。     

"模型黄河"测控系统建设

“模型黄河”自动化测控系统是“模型黄河”工程体系的重要组成部分。“模型黄河”测控自动化系统复杂庞大，是联系试验人员和实体模型的桥梁，更是实现“三条黄河”联动的桥梁。系统在逻辑上主要由采集控制层、网络层、数据层、应用层、接口层和支撑层6个部分组成，以先进性、安全性等作为建设原则，实现实时数据自动采集与自动监控、动态查询、试验过程形象化展示等功能，达到“三条黄河”相互关联、互为作用的目的。     

关于"模型黄河"工程建设的思考

《“模型黄河”工程规划》已被水利部正式批复,将进入逐步实施阶段。黄河水利科学研究院将通过精心设计,加强组织管理,并以精神化建设和人与自然和谐的人观念,以工程的教育功能和美化功能相统一的原则,开展“模型黄河”工程建设,不仅使之成为一座功能强大的国家重点实验室,而且还要使之成为爱国主义教育基地。同时,将以科学、开放的运行机制和积极的人才队伍建设,保障“模型黄河”工程的高效、良性运行。     

"模型黄河"工程的组织管理与保障体系

“模型黄河”工程是一项规模庞大、技术难度高、涉及面广、建设周期长的系统工程。在组织管理方面，必须重视组织机构、计划管理、建设管理和运行管理，确保工程按计划实施和正常运转，保证建设顺利进行，并最大限度地发挥工程的效益。在保障体系方面，一是应建立“模型黄河”信息资源成果共享机制，二是应建立一套合理的、能够满足“模型黄河”工程建设需要的人才培养体系。     

"模型黄河"工程规划项目综述

为推进治黄现代化进程,黄河水利委员会党组提出了加大治黄科技含量,着力建设“原型黄河”、“数字黄河”和“模型黄河”的科学治黄新理念。通过“模型黄河”工程建设,可以直观地再现“原型黄河”,从而利用实体模拟的方法对黄河的基本规律和治理方案加以研究,并可为“数字黄河”工程建设提供物理参数。“模型黄河”工程建设是一个复杂庞大的系统工程,为使“模型黄河”工程建设作到科学、合理,遵循“立足黄委、多方参与、专家咨询”的原则,编制了《“模型黄河”工程规划》。该规划是在广泛、细致调研的基础上,依据新世纪黄河治理开发与管理的重大需求编制完成的,具有科学性和可操作性,是我国第一部由流域机构制定并得到水利部批复的系统的实体模型建设规划。“模型黄河”工程体系由实体模型系统、测控系统和试验基地等基础设施所组成;其中,模型系统是“模型黄河”工程体系最重要的核心组成部分。在今后《“模型黄河”工程规划》的实施过程中,应制定合理的实施计划,建立完善的运行管理制度,建立信息资源成果共享制度,加强基础研究,加强计量认证体系和模型试验标准化体系建设。     

"模型黄河"工程建设的目标、指导思想及原则

合理确定“模型黄河”工程建设的目标，科学制定建设的指导思想，并根据黄河治理开发的需要拟定建设的原则，是编制好《“模型黄河”工程规划》的重要保证。规划的近期目标是续建或建设小浪底水库全库区实体模型和小浪底至陶城铺河段河道模型、三门峡水库模型、小北干流河段河道实体模型、土壤侵蚀土槽模型和黄河河口概化模型；到2010年，完善黄河实体模型试验体系(包括建成渭河下游、宁蒙河段、陶城铺至利津河段的河道模型，河口模型及黄土高原小流域侵蚀模型等)，建成相应的现代化测控系统，实现“模型黄河”与“数字黄河”的紧密耦合，使有关的黄河重大治理方案可以在“模型黄河”和“数字黄河”集成的模拟环境下进行论证、比选和完善。规划的指导思想是：以“科学技术是第一生产力”的战略思想为指导，以服务黄河治理开发的科技需求为根本，遵循“三条黄河”的现代治黄理念，全面规划、统筹兼顾、合理安排、分期实施，采用先进的实体模拟理论和测控技术，通过“模型黄河”工程建设，构架治黄科技平台，提升治黄科技水平，实现治黄现代化的战略目标。工程建设所遵循的原则是：①立足全河，统筹规划；②需求牵引，开放共享；③突出重点，分步实施；④成熟先行，研发并举；⑤先进实用，开放扩展；⑥合理布局，交互使用。     

建设"模型黄河"数字化工程

“模型黄河”数字化就是利用计算机技术、通信网络技术、室内GPs技术、地理信息技术、自动测控技术、虚拟仿真技术等,实现“模型黄河”试验数据采集的自动化、传输的网络化、管理的集成化、试验过程管理的智能化、试验办公的电子化;“模型黄河”数字化工程建设构建的数字集成平台最终将实现与“原型黄河”、“数字黄河”的资源共享、联合互动、互为作用。“模型黄河”数字化工程的建设是必要和可行的,其总体框架包括三大功能部分,即基础设施、专业服务平台和应用系统;5个逻辑层,即信息采集层、信息传输层、数据存储层、专业服务平台层和应用系统层。     

"模型黄河"基础设施规划简述

“模型黄河”是一个复杂而庞大的系统工程，“模型黄河”工程的正常有序运转必须有完善的基础设施保障。“模型黄河”工程主要由各类实体模型工程、基础设施工程和测控系统工程组成；基础设施工程包括模型试验场(区)、模型试验厅及配套设施等。     

"模型黄河"现场测控系统建设

“模型黄河”测控系统主要由现场测控设备和软件系统组成。现场测控设备是“模型黄河”测控自动化系统建设的关键环节，主要包括进口清水流量、含沙量控制单元，水位计，浑水地形仪，坝前、尾门水位控制单元，流场、河势量测系统，流速仪，含沙量计等设备。系统软件开发采用基于Microsoft Windows DNA的三层客户机／服务器结构和基于Internet的多层结构，能够充分满足用户界面浏览、各种业务处理以及数据存储等现代分布式应用。     

"模型黄河"测控自动化系统建设进程与展望

“模型黄河”测控系统是“模型黄河”的重要组成部分,目前完成了系统一期工程的建没。一批特点鲜明、性能优良的量测仪器设备和技术研发成功,并投入使用,如SW-2型水位计、热示踪流速仪、自动制模技术等。随着研究工作的深入,对“模型黄河”测控系统认识的不断加深,进一步提出了“模型黄河”数字化的思想,即利用计算机、通信网络、室内GP3等先进技术,建设“模型黄河”数字化工程集成平台和虚拟环境。