如何（hé）在多泥沙河流（liú）上高精度、高效率、高自（zì）動化、高質量的提供泥沙（shā）級配（pèi）資料，是（shì）曆代水文人（rén）孜（zī）孜以求的夢想。2005年1月1日起，隨著一個名為激光粒度分（fèn）析儀的設備將在黃河水（shuǐ）文係統全麵推廣（guǎng）應用，夢想就要變為活生生（shēng）的現實。這也將在全國水文行業掀起了（le）一場泥沙顆粒分析技術的革命。回顧（gù）這些，黃河水文人說這是托"948"項目（mù）的（de）福，同（tóng）時這也是黃（huáng）河水文人發（fā）揮聰（cōng）明才智、科學創新的結果。 　　現代（dài）治黃對泥沙分析技術提出（chū）新要求 　　黃河作為世界上最複雜難治的多泥沙河流，其主要問題是水少沙多、水沙不平衡。泥沙問題，是黃河的症結（jié）之一，也是（shì）洪水的（de）幫凶。及時準確地分析河流泥（ní）沙顆粒級配組成及分布，對於掌握河流泥沙運動規律、科技治黃（huáng）意（yì）義重大。 　　近（jìn）幾年，黃河治理開發（fā）與管（guǎn）理現代化（huà）進程波瀾壯闊，"三條黃河"建設、調水調沙試驗、標準化堤防建設、小（xiǎo）北幹流放淤、樹立維持黃河健康生命新理念、"1493"治河（hé）體係建立等等對黃河水（shuǐ）文提出了許多新的、更（gèng）高的要求。特別是（shì）黃委對黃河泥沙治理提出了（le）三道防線理（lǐ）念，而每道防線的泥（ní）沙治理（lǐ）措施都要（yào）求有大量（liàng）的泥沙顆分資料做支撐，水文泥沙顆粒分析儀（yí）器能否快速、準確、及時地提供高質量的泥沙級配資料顯得尤為（wéi）重要。 　　黃河水文係統共有泥沙顆粒分析室6處，擔負著全河100餘處水文站的泥沙顆粒分析任務。每（měi）年要分析幾萬（wàn）個泥沙（shā）樣品。各分析室主要配有分析（xī）篩、粒徑計及國產光電顆分儀（yí）等儀器設備。由於各種分析方法適用粒徑範圍有限，對每（měi）個泥沙樣品（pǐn）的顆粒級配分析，都需要兩種或兩種以上的方法組合才能（néng）完成。如近（jìn）幾年常用的（de）方法是，將一個泥沙樣品先過63微米孔徑的網篩，其（qí）後將篩上部分烘幹（gàn），再（zài）進行振篩，並逐級稱重；篩下部分用光電顆分儀分析，然後對兩種方法測得的結（jié）果進行全沙級配計（jì）算。其整個過程操作（zuò）繁瑣、費工費時、效率低、勞動強度大、自動化程度低，分析一個（gè）泥沙樣品需要3個小時以（yǐ）上（測量泥沙顆粒粒徑越小耗時越長，有的沙樣分析甚至需數天（tiān）時間），加之手工操作（zuò）的人為影響大，致使資料質量難（nán）以保證，分析成果也難以及（jí）時取得，難以滿足（zú）黃河治理開發與管理（lǐ）的現代（dài）化對（duì）實時泥沙顆粒級配資料需求的更高要求（qiú）。 　　引進世界上先進（jìn）的粒度分析儀器 　　為了盡快滿足現代治黃對黃河水文的新要求，黃委水（shuǐ）文局一方麵加大了自主研發力度（dù），一方麵采取走出去（qù）引進來的方式，加大了科技創新工作。2000年，黃委水文局通過水利部"948"項目，引進了英國馬爾文（wén）儀（yí）器（qì）公司生產的MS2000激（jī）光粒度分析儀。該儀器具（jù）有傳統方法所無法比擬的高精度、高（gāo）效率、高自動化程度的顯著優勢。具體（tǐ）表現在：一是儀器分（fèn）析粒徑範圍寬，對單個泥沙樣品，一個測量過程就可完（wán）成全部分析內容（róng），無（wú）需幾種方法的（de）組合；二是從樣品預處理、測量（liàng）到數據輸出，隻需3分鍾，與（yǔ）傳統方（fāng）法相比，工作效率提高了幾十倍；三是通過軟件設置標準操作程序，實現了泥沙級配分析的全過程自動控製；四是激光粒度儀可完成軟件之間的轉換等功能，使泥沙級配資料整編無需再錄入，大大降低了顆（kē）分資料整（zhěng）編工作量，解決了（le）傳統顆（kē）分資料整編數據逐個錄入繁瑣易出差錯的問題。 　　盡快讓"洋儀器"為我所用 　　花（huā）巨資引（yǐn）進的激光粒度分析（xī）儀，必須盡快推廣應用（yòng），為我所用，發揮最大（dà）效益。為此，黃河水文科技（jì）人員（yuán）付出了艱辛的努（nǔ）力（lì）。2000年4月，黃委水文局承擔（dān）水利部"948"項目"激光粒度分析儀引進與（yǔ）應用研究"後。該局領導高（gāo）度（dù）重視，迅速成立了項（xiàng）目組，進行技術調（diào）研。在深入調查比較的基礎上，引進了馬爾（ěr）文公司的激光（guāng）粒度分析儀。但是（shì），對先進儀（yí）器（qì）的消化吸（xī）收（shōu）也不（bú）是一蹴而就的。該項目（mù）實施以來，技術人（rén）員通過對粒度儀的軟硬件進行消化吸收並完成了大量的應用研究工作；從儀器參數率定，樣品重複性（xìng）、平行（háng）性測定、誤差（chà）分（fèn）析，到對比實驗以及新儀器產生的數據係列與傳統資料的銜接回歸、開發數據轉換軟件使測（cè）得數據及圖形以實現資料整編無需再錄入（rù）等等。特別是在參（cān）數率定和與曆史資料（liào）銜（xián）接方麵，做（zuò）出了突出貢獻；通過數萬次試驗（yàn），率定出適合激光粒度分析儀在泥沙（shā）顆分領域應（yīng）用的十多個（gè）參數，解決了該（gāi）儀器引進後為我所用的問題；另外，傳（chuán）統顆分法在黃河上應（yīng）用了數十年，積累了大量的泥沙顆分資料，新舊泥沙顆分資料銜接問題不解決，曆史（shǐ）資（zī）料就（jiù）失（shī）去了連續（xù）性。項（xiàng）目組人員在大量試（shì）驗的基礎上深入研究激光粒度儀法與傳統法的相關關係（xì），率定出全沙（shā）型（xíng）和分沙型回歸計（jì）算公式，從而實現（xiàn）了曆史泥沙顆分資料的連續性和一致性。 　　實戰中大（dà）顯身手 　　在2002至（zhì）2004年的黃河調水調沙試驗和小北幹流放淤試（shì）驗期間，黃委水文局斥資500多萬元購置的7台激光粒（lì）度分析儀，嶄露頭角，大顯身手。 　　在黃河首次調水調沙中，根據測驗任務的（de）要求，調水調沙過（guò）程共需分析來自潼關、三（sān）門峽、小浪底等水文站和小浪底庫（kù）區、整個黃河下遊河道及河口濱海區500個淤積測量斷麵送來的近萬個泥沙樣品。若（ruò）用傳統方法進行顆粒分析（xī），至少需要1年時間，而采用激光粒度儀進行分析，僅僅用了20餘天就圓滿完成了任務（wù），書寫了黃河水文泥沙顆分曆史的（de）神話。 　　小浪底水庫庫區2001年、2002年（nián）調水調沙期間異重流過程中的泥沙（shā）顆粒極細。細顆粒泥沙（shā）漂浮在水中做布朗運動不沉澱，用傳統的沉降法（fǎ），儀器無法準確測量泥沙顆粒級配，激光（guāng）粒度分析儀以（yǐ）其測量下（xià）限為20納米的（de）測量（liàng）優勢順利（lì）解決（jué）了這一難題。 　　在黃河（hé）小北幹（gàn）流放淤試驗（yàn）中，激光粒度儀又發揮了不可或缺的作用。水文人利（lì）用（yòng）激光粒度儀僅需3到6秒鍾就能分（fèn）析出泥沙粒（lì）徑的結果優勢，及時獲取粗泥沙占整個泥沙的比例，從（cóng）而判斷次洪水中粗泥沙是否能夠滿足小北幹流放淤試驗"淤粗排細"的要求。正是依靠實時滾動（dòng）的泥沙級配監測數據，試驗指揮部才能夠準確判斷什麽時間（jiān）打開放淤閘門，準確確定閘門開啟高度和閘門開啟時間的長短，準確（què）下達退水閘開閘時間等調度指令，保（bǎo）證了"淤（yū）粗排細"目標的實現。 　　從引進到開發，再到應用，作為目前世界上（shàng）最（zuì）先進的泥沙（shā）顆（kē）粒分析儀器之一的激光粒度分析儀，也入鄉隨俗，在黃河水文人的打磨下，烙上了黃河印記，它的（de）"黃河化"掀開了（le）黃河泥沙顆分技術嶄新的一頁。