江河湖泊是地球的血脉、生命的源泉、文明的摇篮。党的十八大以来，总书记始终心系江河，足迹遍及祖国各大江河，亲自擘画确立、亲自推动实施国家“江河战略”，提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，多次强调要统筹水资源、水环境、水生态治理，深入推进重要河湖保护治理，持续提升河湖水环境质量，绘就人水和谐幸福画卷。

▲黄伟

在这一背景下，中国水利水电科学研究院正高级工程师黄伟，作为长期致力于河湖生态流量与水环境模拟调控研究的一线科研人员，始终将科研实践融入国家母亲河复苏行动和幸福河湖建设之中。十余年来，他的研究征程始终与水息息相关，足迹遍及我国的大江南北，先后主持完成了30多项国家和行业重大工程项目。“能够为祖国的美丽河湖建设和生态文明发展作出一些贡献，便是我觉得最有意义的事情。”他说。

学以致用，从数学到水科学的跨越

著名数学家、物理学家赫尔曼·外尔曾说过：“数学是无穷的科学。”对黄伟来说，数学亦是帮助自己打开科学之门的钥匙。

本科阶段，黄伟就读于四川师范大学数学与应用数学专业，后又在大连理工大学应用数学系深造，主攻生物数学方向。长期与数字为伴、以逻辑为纲的求学经历，不仅锤炼了他对复杂数理问题的敏锐洞察力，更锻造了他缜密的逻辑分析能力与科学思维模式。而这一核心能力，恰与水文序列研究所需的数理分析、规律建模需求高度契合。

为了将自己所学的知识投入工程应用的广阔天地，研究生毕业后，黄伟考入四川大学攻读水利水电工程博士学位，并从那时起开启了水利工程科学领域的相关研究工作，与水利结下了不解之缘。2009年，黄伟获得国家公派留学名额，赴日本九州大学继续攻读环境水利学与水信息学工学博士学位，这一去就是3年。

在异国的日子里，黄伟在导师小松利光、矢野真一郎教授的指导下，正式踏上生态流量研究的漫漫长路，开启了对河流生态流量的长期跟踪调查与适应性管理研究。何为生态流量？它是河湖的“生命基线”——是维系水生生物繁衍、保持河道形态稳定、实现河湖功能永续的基本水量。

3年海外研学，黄伟不仅夯实了生态流量研究的理论根基，更对河流生态保护生出沉甸甸的责任感。他在心底暗许：要把海外所学化作护河的“金钥匙”，用科学手段为祖国的每一条河流筑牢生态流量安全屏障。

回国致研，守护祖国河湖生态健康

心系祖国，砥行不辍。2012年9月，黄伟获得日本九州大学工学博士学位。当时，恰逢我国水利工程建设如火如荼、大力推进的关键时期，怀揣着专业抱负的他于2013年5月加入中国水利水电科学研究院，投身于祖国的水利事业发展之中。

水利水电工程在保障防洪安全、供水安全和能源供应方面发挥着不可替代的重要作用，但若规划或管理不当，也会对河流生态系统造成诸多不利影响，其中生态流量是工程论证中的重点关注内容。

“相较于国际前沿，我国生态流量研究起步稍晚，早期多聚焦于方法学探索。”黄伟坦言。但随着国家对江河湖泊保护的重视升级，相关研究迎来“春天”，越来越多科研工作者投身其中。正是在这样的时代背景下，回国之初的他便深度参与三峡库区水环境重大专项的研究与滇中引水、三坝水库等国家重大工程的相关论证工作，在实践中淬炼锋芒，逐步在生态流量评估、水环境模拟与调控等领域结出创新硕果。

面对传统生态流量评估方法生态学依据不足、生态流量保障要素单一、生态流量监管困难等痛点，黄伟带领团队攻坚克难，创建了基于水文－生态响应关系的生态流量评估方法，形成了集生态调度、生态补水、空天地监测于一体的生态流量综合保障与监管技术体系，支撑了国家生态流量管理实践和重大水利水电工程论证。

眼望山河，心有丘壑。在黄伟看来，解决我国生态流量问题的核心，在于为万千河流划定“生态底线”。我国山河广袤，从西北戈壁的干涸河床到东南水乡的密布水网，从西南高原的峡谷激流到平原腹地的交错水脉，河流生态系统呈现千般面貌。如此复杂的背景下，“一刀切”的评估标准显然不科学，解决问题的关键在于摸清不同区域、不同类型河流的生态水文响应关系，将其科学划分为几大类，再以响应关系为依据确定各自的生态流量底线——守住这道线，便是为河流生态筑起最基础的安全屏障。

2022年，黄伟成功入选青年拔尖人才支持计划，在这一计划的支撑下，他和研究团队立足于生态流量国际研究前沿与国家水生态安全需求，以关键水文要素－微生物结构与功能微观耦合关系、分区分类生态流量评估方法与管控技术为攻坚方向，支撑我国生态流量分区分类管理实践。

深耕江河，破局母亲河生态屏障之困

长江、黄河作为中华民族的母亲河，是我国水利水电工程的主战场，其生态问题不仅关乎沿岸百姓的生存福祉，更是国家生态安全和可持续发展的根基。黄伟坦言：“近年来，我始终将研究重心聚焦于长江、黄河的生态修复与保护，因为它们承载着中华文明的血脉，也牵动着亿万人民的生活。然而，水利水电工程开发形成的一系列问题仍需要深入研究，比如梯级水库群的累积效应，小水电站形成的减脱水问题仍面临重大挑战。”

2023年，黄伟作为国家重点研发计划课题“长江上游河库复合系统关键生境要素耦合机制及其累积效应”的负责人，带领团队在长江上游河库系统关键生境退化问题解析、长江上游河库系统关键物理生境要素耦合机制等方面展开了一系列攻关，研究成果将直接为提升流域生境服务功能、筑牢长江上游生态屏障提供关键理论支撑。

2024年，黄伟成功申请了国家自然科学基金联合基金项目“变化环境下黄河流域小水电开发河流生态水文响应与调控”。在这一项目中，他和团队以“小水电生态水文响应机理”为核心，系统构建了典型流域生态-水文响应关系，揭示了气候变化及人为活动双重变化环境影响下典型流域生态水文过程变化规律，研究成果进一步促进了生态水文学发展，对完善小水电开发河流生态水文响应机理具有重要的科学意义，对指导黄河流域小水电开发河流生态修复与高质量发展具有良好应用前景。

▲黄伟及团队一线采样

在此过程中，黄伟及其团队的研究提供了关键的技术支撑：他们建立了复杂水环境中污染物输运的跨尺度高效模拟技术，为水污染精准治理和管控奠定了科学基础；同时，他们创新性地提出了河道生境修复原理与河流生态评估新方法，形成了集河滨带、河床、栖息地于一体的河道综合生境修复技术体系，为河道生态修复技术开辟了新路径，研究成果多次获省部级奖项。

团队合力，助力“国之重器”安全运行

国之重器，民之三峡。自三峡工程投入运行以来，它始终发挥着防洪、发电、航运、水资源利用等巨大的综合效益，成为屹立在青山绿水间的不朽丰碑。习近平总书记曾在三峡工程转入正常运行期时强调，要构建三峡工程运行安全长效机制。水利部部长李国英也多次指出三峡工作要以“十大安全”为核心，并明确提出：“研究构建三峡运行安全保障技术是新时期三峡工作的关键所在。”

近年来，作为三峡工程运行安全综合监测系统副主任和水利部长江三峡水库生态综合野外科学观测研究站副站长，黄伟深度参与了三峡工程运行安全综合监测和科研工作，带领团队承担了水利部“三峡水库沉积物污染特性调查及管理方案研究”“复杂水流对三峡库区典型区域的微生物影响与调控对策”等科研任务，取得了一系列创新性研究成果，多次获国家和省部级科技进步奖，为守护大国重器的运行安全贡献力量。

科研薪火，代代相传。作为水利部三峡工程运行安全保障关键技术研究创新团队带头人，黄伟始终将“传帮带”视作重要责任。在他的培养下，以高博、吴雷祥、张敏、徐东昱、许旭明、王卓微、赵轶凡等为代表的一批年轻人开始成长起来。他们不仅在生态流量调控、水环境治理等研究中取得一系列成果，更延续了团队严谨务实的科研作风，让科研的薪火在传承中越发旺盛，也为流域生态保护注入了源源不断的青年力量。

回首过往，黄伟的科研之路始终与水同行。他以智慧为笔，以初心为墨，在祖国的江河湖海上书写着生态守护的答卷——这张答卷里，有对科学的执着，有对山河的热爱，更有一位水科学家用行动践行的誓言。路虽远，行则必至。未来，黄伟希望能够和团队成员继续“两条腿走路”，为祖国的水安全和幸福河湖建设贡献源源不断的科研力量。

来源: 科学中国人