一、主要研究内容
1986-2005年，山东河务局科研计划项目共283项，其中在黄委立项26项 (黄委承
担研究项目的全部资金) ，在省科学技术委员会(简称省科委) 立项2项，承担水利部
“948”计划项目1项；黄委和山东河务局共同立项20项 (黄委对项目研究资助部分资
金)；山东河务局立项234项。共落实科学研究资金1352.79万元，其中黄委投入133.8
万元，省科委资助10万元，水利部资助5万美元 (按当时央行牌价折合人民币41.70万
元)，山东河务局投入1167.29万元。
研究内容包括：1.防汛抢险。根据经济社会发展和科学技术进步，结合黄河防汛
存在的问题和社会发展需求，先后在防汛信息化系统开发、防汛队伍建设和管理、黄
河防汛抢险技术、防汛抢险机具等方面进行研究。2.河道治理。根据山东黄河河道实
际情况，结合黄河小浪底工程建成运用，河道治理研究内容主要包括河道演变分析，
河道工程布局，河道整治技术，新结构、新材料在河道工程中的应用，工程隐患探测，
堤防加固技术以及河口治理(黄河口模型试验)等。3.放淤固堤。在1985年以前实施放
淤固堤基础上，结合黄河下游防洪工程体系建设需要，围绕完善理论、提高生产效率，
开展的研究包括挖沙输沙理论、设备革新与改进、新型设备的引进和应用、远距离输
沙、挖河固堤、施工生产管理以及淤背区的防护和开发利用等。4.水资源管理和利用。
根据黄河水资源的特点和水资源管理需求，结合水资源开发利用存在的问题，先后在
水资源分析、水利用效率、水量调节、冬季引水、水环境、泥沙处理、水资源管理以
及渠首闸的控制、监测和管理等方面开展研究。5. 挖河固堤试验观测研究。1 997年
11月至2004年12月先后3次在黄河入海口地区主河槽内进行挖河固堤试验， 并分别进
行观测研究。6.工程设计与施工。主要是设计技术和施工技术，包括设计绘图、设计
计算、新材料应用、堤防截渗墙施工设备与施工技术、土方机械化施工和管理以及基
础处理技术等。7.工程管理。针对山东黄河防洪工程实际情况，围绕提高工作效率、
提升工程管理水平，研究内容包括：工程管理机械、信息化数据库建设、堤防压力灌
浆、坝岸稳定以及生物防护技术等。8.其他研究。管理方面主要有经济体制改革、人
才培养、经费管理、技术人才管理等；多种经营方面，主要有机械制造、水泥生产、
成本管理等；信息化方面，主要有通信技术、计算机技术以及网络技术等；医疗卫生
方面，主要有医药、医疗器械和医疗技术等。
二、科研成果与应用
1986-2005年， 山东河务局所属各单位完成的科学技术研究成果获得国家级、省
部级、黄委和山东河务局科技成果奖励共361项次〔包括各市(地)河务局立项项目〕。
其中, 获国家技术发明奖1项，省部级科技进步奖9项，黄委科技进步奖23项，山东河
务局科技进步奖215项、科技火花奖(包括星火奖)113项。
1986-2005年山东河务局获省部级以上科技奖励统计表
表6-1
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│成果名称 │获奖情况 │完成单位 │主要完成人 │
├─────────────────────┼──────────────┼─────────────────┼────────────┤
│ZDT-I型智能堤坝隐患探测仪 │1998年山东省科技进步一等奖，│山东河务局 │刘建伟、张炳龙、李长海等│
│ │1999年国家技术发明三等奖 │ │ │
├─────────────────────┼──────────────┼─────────────────┼────────────┤
│100/200SP型泥浆泵 │1999年水利部科技进步二等奖 │山东河务局、北京水利水电科学研究院│唐澍、姜西林等 │
├─────────────────────┼──────────────┼─────────────────┼────────────┤
│pss300-30型吸泥船泥浆泵喷射复合抽真空系统 │1998年山东省科技进步二等奖 │山东河务局 │马林祥、曹洪海等 │
└─────────────────────┴──────────────┴─────────────────┴────────────┘
续表
┌──────────────────┬───────────────────┬───────────────────┬────────────┐
│成果名称 │获奖情况 │完成单位 │主要完成人 │
├──────────────────┼───────────────────┼───────────────────┼────────────┤
│新型抗磨蚀材料在机淤生产中的应用研究│1996年山东省科技进步二等奖 │山东河务局 │姜西林、王昌慈等 │
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│DXX-15型多功能压力灌浆机 │1996年水利部科技进步二等奖 │山东河务局 │曹洪海、张昭平等 │
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│防汛抢险钢桩及快速旋桩设备研制 │2001年山东省科技进步二等奖 │山东河务局、山东工程学院 │孙宗海、王银山等 │
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│山东黄河淤背固堤综合技术研究 │2002年山东省科技进步二等奖 │山东河务局 │杜玉海、张世伟等 │
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│LQS型两相流潜水泵疏浚系统研制 │2005年水利部大禹水利科学技术三等奖 │菏泽河务局、北京清大华云科技发展中心、│梁灿、郑付生、许洪元、 │
│ │ │泰安乾洋疏浚有限公司 │张延兵等 │
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│现代黄河口演变趋势及治理方略研究 │2005年山东省科技进步三等奖 │山东河务局、同济大学 │李希宁、刘曙光等 │
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│挖塘机和汇流泥浆泵组合输沙试验研究 │2004年山东省职工优秀技术创新成果一等奖│利津河务局 │赵安平、冯景和、杨德胜等│
└──────────────────┴───────────────────┴───────────────────┴────────────┘
图6-1 1997年7月，山东河务局和复旦大学联合研制的ZDT-I型智能堤坝隐
患探测仪。
(一)ZDT-I型智能堤坝隐患探测仪研制
1994年开始，山东河务局与复旦大学合作开发“ZDT-I型智能堤坝隐患探测仪”，
被列入山东省1996年科学技术发展计划。 1997年7月研制成功，通过山东省科技鉴定
(由省科技厅主持通过的鉴定，下同)，主要性能居国际领先水平。1998年、1999年分
别获得山东省科技进步一等奖和国家技术发明三等奖。该仪器集计算机、发射机、接
收机和多电极切换器于一体，具有液晶屏幕菜单提示、人机对话、探测数据和曲线显
示、数据储存、查询、通信等功能，探测速度可达每小时500米(对称四极剖面法，点
距2米)。在1998年长江抗洪抢险中，利用该仪器先后在九江、岳阳长江堤防探明重大
漏水险情1处、蚁穴1处、重点管涌和渗漏14处、临江侧集中渗漏进水点22处。199 9-
2000年， 利用该仪器完成山东黄河堤防隐患探测715.8公里， 发现隐患异常点、 段
2466处。至2005年，该项成果在国内21个省、市、自治区推广应用，先后获得国家技
术发明和实用新型两项专利。
(二)100/200SP型泥浆泵研制
为解决淤背固堤泥浆泵磨蚀问题，1994年，山东河务局与北京水利水电科学研究
院共同研制开发“100/200SP型新型泥浆泵”，同年10月用于生产。1998年11月13日，
水利部机械局确认为定型产品，并小批量生产应用。
(三)pss300-30型吸泥船泥浆泵喷射复合抽真空系统研制
由山东河务局研制，主要用于挖泥船运转，1994年被列入山东河务局科技计划。
该系统利用射流原理，在泥浆泵开始工作以前抽吸真空，使泥浆泵上水时间由原来利
用三阀注水法的20分钟缩短为30秒， 且结构简单、操作方便、造价低；1995年6月通
过山东省科技鉴定，该系统主要性能居国内领先水平。1996年在山东黄河放淤固堤生
产中推广应用。
(四)新型抗磨蚀材料在机淤生产中的应用研究
在多年机淤生产中，泥浆泵抗磨蚀问题没得到有效解决，严重影响放淤固堤生产
效率和成本。1994年开始，山东河务局与中国水利水电科学研究院合作，对铸钢泥浆
泵进行新型抗磨蚀材料试验研究， 通过研究、分析和筛选，采用SPH12合金粉末、HT
4焊条， 并使用喷熔与堆焊技术用于叶轮、泵壳防护，前后护板用改性超高分子量聚
乙烯制作， 使叶轮、护板的寿命由生产土方3万立方米左右延长至10万立方米左右，
泵壳寿命由生产土方10万立方米左右延长至22万立方米左右。 1995年6月通过山东省
科技鉴定，成果达到国内领先水平。
图6-2 1995年6月山东河务局研制的DXX-15型多功能压力灌浆机。
(五)DXX-15型多功能压力灌浆机研制
根据黄河堤防压力灌浆需求，山东河务局于1990年开始研制“DXX-15型多功能压
力灌浆机” 。该机以泰山-25拖拉机作为牵引和配套动力，集拌浆、储浆、灌浆
行走于一体，额定灌浆量15立方米每小时，适用于江河、水库等堤防工程灌浆加固。
1995年6月成果通过山东省科技鉴定，主要性能指标达到国内同类产品先进水平。
(六)防汛抢险钢桩及快速旋桩设备研制
防汛抢险打桩多沿用人工打木桩的传统方法，劳动强度大，速度慢，且木桩还存
在易劈裂、耐久性差、不便储存等弱点。快速旋桩设备采用谐波齿轮传动，旋转钢桩
迅速入土， 深度1.2米所需时间不超过30秒。经测验，钢桩与同直径木桩相比，入土
深度相同，其所承受的最大水平力(固持力)提高1.67倍。设备具有设计新颖、机动灵
活、功效高、承载能力强、便于储存、可重复利用等优点，适用于江河防汛抢险沉桩
的需要。 2000年9月，生产旋桩机20台，螺旋钢桩1000根，在山东河务局10个机动抢
险队得到应用， 当年销售给江西省水利物资供应总公司10套。2000年8月成果通过山
东省科技鉴定，达到国内领先水平。
(七)山东黄河淤背固堤综合技术研究
该课题对黄河下游放淤固堤生产中的造浆、输送和沉放进行了系统研究。对冲吸
式挖泥船建立冲吸比理论，对管道输沙能力、管道淤积、接力输送和黄河堤防淤背沉
沙等进行理论研究和分析，结合生产实践，对放淤固堤机械设备优化配置、生产管理
以及淤背体防护等提出了解决方法。特别是按照冲吸比理论，对原有冲吸式挖泥船水
枪泵进行了更换， 经实践应用，扩大了适用范围，生产效率显著提高。2001年5月，
经山东省科技鉴定，成果达到国际先进水平。
(八)LQS型两相流潜水泵疏浚系统研制
该系统采用固液速度比理论和泥沙颗粒运动的数值模拟抗磨损校验对潜水泵进行
潜水抽沙结构设计，在机械密封前进口区域采用了动密封结构，可使其水压力为零。
2003年7月通过山东省科技鉴定， 主要技术指标达到国际先进水平。该系统先后在菏
泽和河南濮阳放淤固堤生产中推广应用，取得较好效果。
(九)现代黄河口演变趋势及治理方略研究
项目以利津站1950-2000年实测水沙资料、 1976年以后的黄河河口卫星照片、黄
河口滨海区实测水深图为基础，采用时间序列分析方法，研究黄河口来水来沙的变化
规律及趋势， 运用灰色系统理论对黄河河口清8汊河流路及三角洲岸线变化趋势进行
分析计算，运用神经网络方法对黄河三角洲面积和岸线变化进行预测，分析并得出黄
河三角洲整体冲淤平衡对应的来沙临界条件，提出清水沟和刁口河两条流路交替使用
以延长河口流路使用年限的思路。该成果对加快黄河三角洲规划和治理，促进三角洲
经济发展具有重要意义。
(十)挖塘机和汇流泥浆泵组合输沙试验研究
该项目采用汇流器与水力挖塘机组以及泥浆泵组合，并合理配置输沙管道，组成
远距离水力输沙系统，用于放淤固堤生产。在黄河水量较小、挖泥船不易工作或在嫩
滩取沙时， 可以实现较高的生产效率。该项目由利津河务局主持完成，2000年8月通
过山东省科技成果鉴定。
g10337 图6-3 2000年由利津河务局主持研究的挖塘机和汇流泥浆泵组合输沙试验。
三、河口观测试验研究
(一)河流水文测验
利津水文站是黄河下游最末端的水文基本测量站，距入海口门一百余公里。由于
利津水文站施测资料难以全面反映入海水沙状况，胜利油田黄河口疏浚试验工程指挥
部1988-1993年进行河口疏浚工程试验时，曾在丁字路口设立1处临时水文站进行汛期
河流水文测验。临时水文站位于清6断面以下1.5公里处，距离入海口门20—50公里，
进行流速、流量、含沙量、泥沙粒径等河流水文特征值测验，为河口疏浚治理提供阶
段性资料。经黄委批准，2004年在清6与清7断面之间建设丁字路口专用水文站。但由
于运行经费没有解决，建站后仅根据临时安排，由利津水文站派员，开展阶段性测验
业务。
(二)河道观测
自利津水文站至河口先后布设22个河道大断面，其中利津站至西河口站长48公里
基本稳定河段布设10个， 系20世纪50-60年代布设；清水沟流路行河后，在西河口以
下，先后布设清1-清4、清6-清10等9个大断面，控制河道长度50公里左右；1996年尾
闾河段改走清8汊河后，清8-清10已不在行河路线上，另设汊1、汊2、汊3等3个断面。
上述河道大断面测量由黄委山东黄河水文水资源局按全河统测要求定期进行，一
般每年汛前、 汛后各1次，特殊水沙情况下进行加测，每个断面测量范围包括两岸大
堤之间的主槽和滩地。
(三)三角洲附近海区测验
1. 潮汐、海流观测。为客观全面地反映渤海和黄河口海域的海洋动力状况，199
1年5-6月，地质矿产部青岛海洋地质研究所进行《黄河口沉积动力学调查》课题研究，
在胜利油田黄河口疏浚工程指挥部协助下， 在清水沟河口两侧及尾闾段河道内布设4
个潮汐观测站和28个综合观测站，通过同步观测，发现存在河口流场切变带，对河口
射流起着“水墙”阻挡作用，认为是黄河口泥沙快速堆积的主要原因之一。并据许多
观测资料发现整个渤海分为强潮流区和弱潮流区，黄河口沙嘴前沿的海域是第二强流
区，东营海港北部的M2无潮区和渤海湾口北侧是第四强流区，这两个强流区形成的强
流带直接承担着黄河口泥沙外输任务。实测数据表明，清水沟流路行河以来，沙嘴前
沿出现强流带，莱州湾流场明显增强，输沙能力亦随之增强。强流速场的位置大约在
10米等深线以外，宽10公里左右。
2.水下地形测量。
20世纪80年代，黄委水文局在套儿河口至小清河口之间海域布置36个垂直于岸线
方向的固定大断面，根据研究需要和资金情况，进行全部或局部地形测量。围绕地形
测量同时进行潮位及海流观测、海底质取样、水温及含氯度测验、浮泥幺重测验等工
作。
1988-1993年， 黄委黄河口水文水资源勘测局受黄河口疏浚工程指挥部委托，在
每年汛前和汛末各进行一次清水沟口外的滨海区地形测量， 每次测量范围约500平方
公里左右。
1991-1992年， 为研究了解河口冲淤规律与对下游河道的影响，并为入海流路规
划提供依据，根据黄委安排，山东黄河水文水资源局组织完成一次规模较大的黄河三
角洲滨海区水下地形测量工作。测验范围北起沾化县洼拉沟口，南至广饶县小清河口，
总面积14000平方公里，共布设130条测线，总长度9226公里，1993年完成资料整编，
1994年委托中国海图出版社刊印彩色1∶10万《黄河三角洲滨海区水深图》。2000年，
小浪底水库投入运用初期，为研究新的水沙条件对下游河道及河口演变产生的影响，
山东黄河水文水资源局在该测区范围再度进行水下地形测量，形成《黄河三角洲滨海
区水深图》，由中国海图出版社刊印(上述两图均未正式发行，仅供内部使用)。
2000年6月和2004年7月分别实测黄河口拦门沙水下地形图。两者套绘结果表明，
2000-2004年滨海域淤积主要发生在口门前侧，淤积最大处超过10米水深(等深线) ；
侵蚀主要发生在口门南侧，侵蚀厚度最大为2米。在观测面积626.6平方公里的范围内，
淤积面积为471.5平方公里，占75.2%；侵蚀面积为155.1平方公里，占24.8%。观测范
围内淤积量为5.06亿立方米，侵蚀量为0.48亿立方米，净淤积量为4.58亿立方米 (合
5.49亿吨)，占同期利津站来沙量5.87亿吨的93.5%。
3.拦门沙观测。黄河口拦门沙是河海动力相互作用后径流势能锐减、咸淡水混合
引起泥沙絮凝沉积而成的泥沙堆积体，受环境条件限制，一直是滨海区测验的空白地
区。1984年5-7月，黄委济南水文总站先后2次测量拦门沙，在口门内外近20公里范围
布设8个观测站， 对拦门沙区河海动力及输沙情况实施同步观测。此后，在黄河口拦
门沙区进行观测试验活动的科研机构和测次迅速增加， 1988-1993年进行河口疏浚工
程试验期间， 把打通拦门沙作为重点技术措施之一，每年实施1次拦门沙演变观测。
1995年8月31日，黄河口水文水资源勘测局在流量1500立方米每秒、流速高达4米每秒
的情况下进行了拦门沙测验。
四、挖河固堤试验观测研究
根据黄委制定的黄河下游挖河固堤实施方案，经水利部批复同意，1997年11月至
2004年12月先后3次在黄河入海口地区河道内进行挖河固堤试验。
第一次挖河固堤试验工程(1997年11月至1998年6月) 。1999年11月，黄河勘测设
计研究院根据观测资料，结合黄委水科院进行的物理模型试验，汇总分析编制《黄河
下游窄河段挖河固堤启动工程原型观测试验研究综合报告》，结论认为：河口地区在
主河槽挖沙对利津站-清6断面河段，在一定时间内有减淤效果；通过挖河，汛期同流
量水位明显下降；挖河对其上游河段有明显的溯源冲刷作用；挖河固堤工程利用挖出
的土方加固堤防，一举两得，效益显著。
第二次挖河固堤试验工程(2001年10月至2002年7月)。2003年1月，黄河口治理研
究所和山东黄河水文水资源局根据观测资料，共同编写《1999年山东黄河挖河固堤工
程水文原型观测研究报告》，结论认为：挖河工程在所挖河段的上下游一定河段范围
内，引起溯源冲刷和沿程冲刷，其影响程度为越靠近挖河段越强，有减小河道淤积、
加大河道输水输沙能力的作用；挖河段及其上下游段河道宽深比减小、河道断面形态
改善、 稳定河道主槽的作用加强；通过与对比河段的冲淤比较分析，从挖河开始到2
002年11月，整个监测河段挖沙减淤比(挖沙量与减淤量的比值) 为0.47，即挖沙0.47
立方米，使利津站至清4断面河段减少河道淤积量1立方米。
第三次挖河固堤和口门疏浚试验工程(2004年4月至12月底) 。水文原型观测研究
由黄河口治理研究所承担，观测时段分为两个水文年。通过对监测河段冲淤变化过程
和各水位站水位变化的综合分析， 结论认为：2004年4-6月，在纪冯-义和挖沙88.73
万立方米， 通过原型观测资料类比计算， 6-10月利津-渔洼河段减淤量123.4万—
165.6万立方米， 挖沙减淤比为0.54—0.72；同流量水位下降、平滩流量增大。2004
年汛后与汛前比， 麻湾以下各站1000立方米每秒流量时水位下降0.18—0.42米，500
立方米每秒流量时水位下降0.15—0.28米， 同期500立方米每秒流量时水位上游泺口
站下降0.12米，张肖堂下降0.17米，下降幅度小于利津以下各站下降幅度；挖河对其
上下游河段纵比降具有明显的调整作用。
综合以上3次挖河固堤工程效果， 通过观测资料分析，扣除3次挖河总挖沙量106
6万立方米，利津到清6河段净减淤量为433万立方米。用数学模型计算，利津到清6河
段净减淤量为519万立方米， 减淤效果明显。挖河固堤工程的实施，改变了河道边界
条件， 加之2002年后调水调沙，河道由淤积转为冲刷，同流量水位下降。从1998年6
月-2004年11月， 泺口以下各站水位下降0.13—1.10米，其中西河口水位降幅最小，
仅为0.13米， 泺口水位降幅最大，降低1.10米。在固堤效果方面，3次挖河共加固大
堤长度24.8公里，提高了大堤防渗能力、整体稳定性及抗震能力。