10年练就一双“慧眼”，因其不凡而备受关注。

这双“眼睛”，能够看透几十米水深和十余米厚淤泥下的一石一木；这双“眼睛”，在混浊的多泥沙河流中同样适用。

有了这双“眼睛”，黄河根石探测的效率和精度成倍地提高，实现了质的飞跃，解决了多少年来黄河人工探测根石费时、费力、误差大的难题，可以说是根石探测的一次技术革命。

这双“眼睛”，为治理黄河而生，却大大超越了黄河的范围，受到业界普遍关注。黄河设计公司工程物探研究院高级工程师张晓予告诉记者，前不久，长江过江燃气管道施工遇到技术难题，转而借助这双“眼睛”，“看”准了30米深水、6米厚江底淤泥覆盖下钢管管道的准确位置，顺利地解决了疑难问题。同样，昆明滇池隧道工程也曾慕名而来，希望帮助解决钢板桩布设可能遇到水下隐蔽物的难题，最终借助这双“眼睛”，看清了淤泥中的情况，解决了施工隔水钢板墙预设难题。还有武汉汉江下穿隧道工程已经预约等待……

这双“眼睛”就是黄河河道整治工程根石探测新技术，该项目负责人之一张晓予根据成果特点，给它起了一个更为贴切的名字：小尺度水域精细化探测技术。

备受关注的深水“慧眼”

2009年1月9日，《黄河河道整治工程根石探测技术研究与应用》项目成果通过了由中国人民解放军总参谋部工程兵科研三所、水利部、水规总院、中国科学院、中国水电顾问集团、华北水院、中国地质大学等单位专家学者组成的专家组的鉴定。鉴定委员会一致认为该研究成果总体达到国际先进水平，其中在小尺度精细化根石探测等关键技术的综合集成方面达到国际领先水平，并建议加大成果的推广应用力度。

新技术早于2008年、2009年在黄河根石探测工作中经过试点应用阶段，已经推广开来。2010年2月，在黄委建管局的积极协调组织下，黄河设计公司工程物探研究院即承担了黄河下游河南、山东两省6个市局中17个县局的2010年度汛前根石探测任务。外业探测自2月20日进场到4月27日全部完成，共历时2个月零7天，探测效率大大提高。

作为黄河工程建设管理方面的分管领导，黄委副主任赵勇一直关注着根石探测技术的研发和应用。2010年3月4日，赵勇在花园口现场检查新技术根石探测工作时说：“根石探测新技术效率高、精度高，应该加大力度进行推广，逐步淘汰人工锥探的落后方法，加快工程管理现代化进程。”

2010年7月21日，黄委主任李国英在全河委务会议上要求：“努力提高工程管理现代化水平，积极推进河道整治工程根石探测新技术和工程管理巡检系统推广运用。”

根据黄委主任办公会会议纪要关于3～5年内在全河普及根石探测新技术的要求，黄委建管局组织编制了《黄河河道整治工程根石探测新技术推广应用实施方案》，拟于2012年在黄河河道整治工程根石探测工作中全部采用新技术开展探测。

解决多泥沙河流的一道难题

黄河因其多泥沙特性成为世界上最难治理的河流之一。历史上，三年两决口，百年一改道，灾难深重。历代治黄先贤殚精竭虑，长期探索，苦苦寻找着治河良方。

到过黄河的人都见过，黄河下游紧靠两岸大堤内侧修建了一排排控导工程，凌空鸟瞰其状恰如一排鸟的翅膀，其目的是为了控导河势，顶水冲击，防止大水直冲大堤而出险。

如果不是在黄河，而是在南方某条清水河流上，比如长江、汉江等，修建护堤坝，用混凝土浇筑就可以了，但是在黄河，这是行不通的。黄河修筑控导坝，必须用散石护根，否则的话，坝根很快就会被流沙掏空，造成溃坝。因此，在黄河下游大堤上到处可以看到堆放整齐的备防石，它作为黄河防汛抢险必备物资随时储备，成为大堤上一条独特的风景线。

修筑一个控导工程，投资最大的部分就是石头。在修筑控导坝体前，必须先用散抛石稳定跟脚，刚抛下去的石头可能会被冲走或者被流沙掩埋，堆石一点点往下沉，沉到一定厚度，就稳定住了。据有经验的河工讲，稳定后根石深度一般是在11米到12米左右。

自20世纪60年代以来，黄河下游累计修筑大大小小的控导工程达1万座之多。每年在泥沙水流的冲击之下，这些坝体的根石都会有不同程度的走失，因此基本上每年过水坝都需要进行探测，以了解根石走失情况，及时进行修复，保障防洪安全。

“每年汛前，河务局、河务段职工都动员起来锥探根石，十来个人一组，每天也只能探测两三道坝，劳动量非常大。”张晓予告诉记者，“后来几经改进使用了机械锥探，但仍解决不了根本问题。用机器往水下打锥杆，不但水面定位不准，锥杆在高含沙水流的冲击作用下易发生弯曲，水下定位也很不准确，锥杆可能探在石缝里，也可能探在石头上，之间误差很大。”几十年来，黄河上数以万计控导工程的根石探测都是采用这种落后的人工锥探方式，效率低，精度差，还存在安全隐患。

“使用新技术，根石探测实现了实质性的飞跃。人工探测和机械探测所测的点都是很有限的，而小尺度水域精细化探测技术效率高，测点密集，在屏幕上可以显示出完整流畅的坝垛形态，犹如真实的坝体呈现在眼前，水下根石走失情况一目了然，需要抛多少石头进行修复、抛石具体部位在哪儿，都可以准确地判断。”

10年坚持练就“慧眼”

谈到10年来的研发之路，张晓予感慨良多：“坚持就是胜利，我们研发组盯紧这个项目，筹措资金，耐住寂寞，10年攻关，最终获得成果。现在想想，我们走的路是对的。”

1996年，为改变长期使用人工锥探的落后状况，黄委国科局争取国家“948”项目资金，引进了浅地层剖面仪并始终关注着项目进展，及时提供各种力所能及的支持。该设备是美国海军军用声纳装备，性能很好，主要用于海洋水下隐蔽物探测、水下覆盖层厚度探测和水下地形测量。

1997年开始，由黄委副总工胡一三任项目负责人，国科局组织设计公司、防办、建管局、黄科院、水文局、河南局成立联合项目组，进行了大量水下隐蔽物探测试验和设备改造。先是在花园口进行穿透淤泥试验，选择了几百个点进行测验，并拿探测结果与人工锥探的结果进行对比分析，经过近3年的检验取得了进展，认定该设备可以穿透淤泥进行探测，可以在多泥沙环境中使用。

接下来就是探索如何将试验技术转变为工程技术。首先遇到的是硬件问题。美国进口的浅地层剖面仪采用的是磁带记录，在海洋和清水河流中使用没问题，就是在黄河上行不通。“黄河河面上腾起的细微泥沙经常会钻进磁带机里面，导致磁头失效、记录数据丢失，为此，项目组曾经找到西安石油物探设备厂维修，又跑到北京等地购换新的磁带机，可没用几天就又坏了。”张晓予说。

2006年，美国公司改进了设备，使用光盘和硬盘记录。黄委随即申请了一个改进主机项目，由于国家拨款还存在缺口，项目组顶住压力，筹措十几万元对设备主机进行了升级换代。改进后的系统由一台一体化主机和一台液晶显示器组成，探测定位采用GPS全球定位系统，操作使用和维护保养比较方便，最重要的是新主机的数据存储采用了大容量硬盘，解决了原设备在数据存储、传输及回放等过程中存在的数据丢失等问题。

再就是关于184千克的仪器探头，探测时挂在船侧、淹没在水面以下，由于靠近岸边，风大浪急，好几次探头撞在石坝。“玻璃钢外壳都撞裂了，那么贵的设备，我们都很心疼。”张晓予说，“我们试了好多办法，做了无数次试验，先后经过5次改造最终解决了探头撞击问题。我们使用两个大浮箱，将探头放在中间，浮在水面上，可以随便拉着它到任何地方，很方便。”

还有个工程技术问题。按照试验要求，进行探测试验时需要在一个断面上来回测试，这需要试验船能够在流动的河面上保持直线行使，可是，要做到沿断面行船却很不容易。不适应黄河急流的试验人员遇到了种种困难：在大水之上行船不稳定、难以准确定位，坝前水位深浅不一、船到达不了测验地点，等等。“最终是黄河岸边行船经验丰富的老渔民帮助我们解决了问题。”张晓予说，“我们聘请老船工选择多种船型试验，解决了这一难题。”

困难与挑战总是不断出现，研发人员想办法一一解决，但相比较来说，这些问题都不算什么，最大的问题是核心技术难题：根石信号判别特征、数据处理软件开发、定位仪器与探测仪器同步对接、成果图件与工程缺石量自动绘制与计算，以及为与数字工程管理对接开发根石探测管理系统等。解决这些问题让项目组研发人员大费脑筋，探索与求解贯穿了整个研发过程。

“我们在探测试验过程中发现，处理后的数据在坐标图中显示要么在上，要么在下，不能形成一条断面形态，这说明数据处理存在问题。”张晓予说，“所有操作都严格按照程序进行，虽然请教了清华大学的博士，但还是没能找到问题之所在。”

“关键时候还得靠自己，我们自己的青年软件专家开始对设备的数据处理系统进行分析研究，通宵达旦，苦思冥想，用了近一年的时间，硬是将美国仪器内的原始数据格式解读了，就如同将一个折叠了无数层的纸带一层一层拉展一样。我们又进行无数次试验和比照，最终发现问题出在读取的GPS定位仪数据点和剖面仪获得数据点不能准确对接，以致造成数据错乱。”

“原因是数据处理软件系统读取数据的精度不够，为此，我们又花费了很大精力制作出了自己的数据处理软件，编制了新的探测成果管理软件，为防洪决策提供了技术支持。这些软件后来成为我们核心技术的一部分。”张晓予骄傲地告诉记者。

所有问题都解决了，10年的时间也过去了，回首无数个日日夜夜，项目组的研发人员无怨无悔：“我们坚持下来了，我们的辛苦没有白费，研发成果通过了专家的鉴定，技术应用前景很好。”

深水“慧眼”没有辜负研发人员的期望，以其卓绝的透视探查能力和国内独一无二的核心技术，为黄河以及需要它的地方作出了一次又一次的贡献。