王光谦院士：泥沙研究在中国
长江三峡：第一项重要工作
1992年，王光谦博士后出站后在清华大学参加的第一项重要工作就是三峡工程坝区泥沙模型试验研究。
王光谦坦言，刚工作的那几年，“心里没底”。不但没有了老师的指导、前辈的保护，一切靠自己判断、摸索，还要带领一支队伍，对国家和人民负责。
三峡工程泥沙问题是我国工程泥沙研究争论最大，投入力量最多的课题，先后修建了十几座大尺度物理模型进行泥沙问题研究。其中重要的坝区泥沙淤积和通航建筑物泥沙问题，由多家单位进行坝区泥沙模型的平行实验研究。长江科学院、南京水利科学研究院和清华大学分别建有1：150、1：200、1：180三座大尺度模型。为了对比和充分论证，三家单位同时从三峡总公司签领科研任务，又同时提交科研成果。对比不同泥沙模型实验结果表明，尽管三家模型采用不同的比尺、模型沙和实验技术，还是取得了比较一致的实验成果，受到泥沙专家组的肯定，成果被三峡工程设计所采用。
王光谦从1992年开始直到1996年一直参加泥沙模型试验研究，结果表明，经过80年的泥沙淤积，三峡水库的库容从刚建成的398亿立方米减少到220亿立方米，达到冲淤平衡，以后能够保持近200亿立方米的有效库容，不会出现泥沙淤积使三峡水库报废的局面。
王光谦告诉记者，三峡工程有两个比较敏感的河段。一个就是坝区，另一个是在重庆港九龙坡，即嘉陵江与长江交汇处。“经过这么多年的研究，三峡的问题基本解决了，可以实事求是地回答：效果比我们预想得好。”王光谦说，“研究预测80年左右淤积到平衡，现在的情况看来大概300年都没有问题。”
“这是让所有人都高兴的一件事。”王光谦抑制不住自己的兴奋，“我们的三峡模型保留了15年，前几天刚拆了，它的任务完成了，算是画上一个句号。”
给黄河“开方治病”
“学泥沙的人首先应该关心的就是黄河，但是我直到对这个专业理解比较深入的时候才开始研究。”王光谦上世纪90年代去黄河考察的时候觉得黄河的泥沙问题没法解决，迟迟下不了手，直到2000年以后才开始特别关心黄河。
王光谦介绍，黄河在流经45万平方公里的黄土高原时，历史上平均每年带来16亿吨泥沙。这16亿吨泥沙如果造起一座1米高、1米宽的长城，足以绕地球27圈。每年有12亿吨泥沙可以随河流入海，在入海口每年造地23平方公里；另有4亿吨淤积在河道里，这些淤积的泥沙使得黄河下游郑州以下至出海口的河道底部平均每年上升10厘米——黄河下游已成为“地上悬河”。黄河流经开封的河底比地面高出了13米。一旦决口，两岸将被“一扫而光”。
除了泥沙淤积，在过去20年中，黄河还在不断发生着其他变化。1997年黄河断流，1998年157位院士和专家发文呼吁解决黄河的另一个问题——断流。
“这本来不在研究范围内，但是这个问题很急，引起了我们的注意。”于是王光谦开始介入黄河研究。
泥沙问题主要是自然因素引起的，而断流主要是人为因素造成的。王光谦说：“断流问题相对于泥沙问题来说，就像是急性病，相对好解决。”
断流的原因是用水超过黄河的供水能力。上世纪70年代以来，沿黄地区对黄河水资源进行大规模开发利用，引用水量剧增。黄河拥有580亿立方米的水资源，其中210亿立方米要流入大海，其余370亿立方米是沿河11个省市共用的。
“这就涉及到调度的问题，如果上游省市用水过度，下游省市就将面临黄河断流的问题，甚至会造成水荒。”王光谦提出，解决的办法是进行黄河全流域统一的水量调度，合理分配使用水资源。
“对于我们治河的人而言，最重要的是实地考察，没有哪条河流的流动规律是可以在书本上找到的。自然是我们的老师，通过对黄河进行实地考察，可以进一步了解黄河的规律，有助于我们的模拟实验。”于是，王光谦带领研究组通过实地考察，同时结合数值模拟、动床模型试验、遥感分析等关键技术，建立了黄河水量调度模型，通过预先分水决定各个省市的用水量，同时通过检测仪了解黄河的实时水量，以保证黄河不断流。2006年，王光谦带领的研究组因此获得了国家科技进步奖二等奖。
“我们开的方子立竿见影。”王光谦自豪地说，自2002年运用黄河水量调度模型以来，黄河再也没有断流过。“当然，黄河不断流不光有我们的功劳，2000年建成的小浪底水库的蓄水功能，也使黄河水资源更加充沛。”
水利部原部长汪恕诚曾针对黄河问题提出“四不”，即河道不断流、堤防不决口、污染不超标、河床不抬高。截至目前，王光谦带领的团队已经成功地为解决河道不断流和不决口的问题提供了技术支持。
现在，王光谦带领研究组又投入了新一轮的研究，这次他们想针对黄河水土流失严重的问题提出一系列措施。每当下雨时，黄土高原产生坡面径流，形成“泥水”，导致黄土高原水土流失非常严重，泥沙量达1600公斤/立方米，这相当于黄河每一立方米的流水中60%是泥沙，40%才是水，同时也导致黄河下游的河床不断提高。
“水土流失这方面很难计算，只能通过实地考察，然后再计算和模拟。”王光谦至今考察黄河数十次，每两三年一次的黄河沿线调查，青海河源的日出，出海口的夕照……一个个坚实的脚印，见证了王光谦和研究组的艰辛与付出。
