編者按

2025年3月22日，是“世界水日 ”。

劉昌明，水文水資源學家、我國地理水文研究領域的倡導者與開拓者、中國科學院院士。他將水文學的地球物理、工程方向與農田水利等學科相結合，在水文、水資源研究領域作出了重要貢獻。

從小流域暴雨徑流的精準計算，到南水北調工程的環境影響深度剖析，再到華北水研究與黃淮海平原治理的完美融合，劉昌明的每一步都踏出了水利科研的新天地。

他的故事，是智慧與汗水的交響，是科研與實踐的交融，更是民生與生態的和諧共鳴。

劉昌明

來源｜中國科學家博物館

西北治水：深耕西北，創徑流算法

20世紀70年代，中國水文領域面臨著一個棘手的難題——如何準確計算小流域暴雨徑流。這個問題不僅關系到防洪減災的成效，更直接影響到千萬百姓的生命財產安全。

當時，應鐵道部第一設計院之需，亦為滿足西北地區鐵路橋梁、涵洞設計的迫切要求，劉昌明擔任任務小組的實際負責人，肩負起研發新計算方法的重任。

劉昌明帶隊投身于實地考察，在大西北地區堅守六載。在黃土丘陵的溝壑之間、廣袤無垠的大戈壁之上、青海湖畔的風景之中、風雪交加的高原之巔都遍布著他們的足跡。在調研過程中，團隊不僅要深入分析暴雨的頻率并進行計算，還要探討入滲與產流機制。

針對西北地區獨特的徑流形成特點，團隊開展了野外人工降雨實驗以獲取精準數據。在此期間，劉昌明與團隊共同編制了大量的計算圖表，極大地便利了鐵路勘測設計工作。

在那個計算機尚未普及的年代，他們僅憑每人一把計算尺，提出了“小流域暴雨洪峰-橋涵流量計算公式”。這一方法不僅考慮了降雨強度、地形地貌等因素，還創新性地引入了植被覆蓋、土壤類型等影響因子，極大地提高了計算的準確性和實用性。

此研究成果廣泛應用在我國鐵路橋涵的防洪設計中，有效減少了洪水災害帶來的損失，為我國蘭州-烏魯木齊鐵路、天山-庫爾勒鐵路、西寧-格爾木-拉薩青藏鐵路等多條西北鐵路干線的建設節省了大量財力和物力。

1995年劉昌明（左三）、傅抱璞（左二）等專家

在南四湖參觀100平米蒸發池

來源｜中國科學家博物館

南水北調：生態守護，智慧調水

南水北調工程作為世界上規模最大的跨流域調水工程，環境影響和水平衡問題一直是社會關注的焦點。劉昌明早在二十世紀70年代末就開始關注南水北調的問題，他從環境保護的角度開展了長期科研，至今歷時50余年。

劉昌明組織參與了一系列有關南水北調的大項目、與聯合國專家的合作研究，長期參與國務院與水利部主持的專家咨詢調研以及工程項目的評審討論。

他提出了“向蒸發過程奪取水資源”的觀點以及“雨水資源化”的理念，并指明“利用高新技術開拓雨水利用的硬件系統是雨水研究的重要方向”。這一觀點豐富了世界的“水資源觀”，受到了國際領域的極大重視，在應用方面還擴展到海綿城市科技的運用。

劉昌明的研究成果為南水北調工程的順利實施提供了重要支撐。其成果不僅確保了調水工程的生態安全，還最大限度地減少了工程對沿線環境的影響，為這項偉大工程的綠色可持續發展貢獻了智慧和力量。

華北治水：節水增產，土地優化

華北地區水資源短缺問題一直是中國水利領域的難題之一。黃淮海平原作為華北地區的重要農業區，其水資源的合理利用和治理更是關系到國家糧食安全和區域發展。河北省的人均水資源僅為全國平均用水量的1/7，但當地在農業生產中卻仍然采用大水漫灌的方式，不僅浪費了水資源，還容易導致土地鹽堿化。

20世紀90年代，劉昌明將目光投向了“水”危機最嚴重的華北地區。他將華北水的研究與黃淮海平原治理相結合，深入黃淮海平原的田間地頭，與農民交流、了解需求。他摒棄傳統的灌溉方式，提出“節水灌溉、綜合治理”的新思路，通過改進灌溉技術、優化水資源配置、實施生態修復等措施，有效提高了水資源的利用效率，改善了黃淮海平原的生態環境。

劉昌明還率領團隊在中國科學院欒城農業生態系統試驗站成功建設了包括蒸滲儀在內的實驗設施。他們深入研究了灌溉量與農作物產量之間的關聯，揭示了作物耗水結構的內在規律。在實現每畝節水100立方米的條件下，成功增產價值100元的農作物，達到了節水和增產的雙重目標。這一節水農業模式在華北地區的河北平原得到了廣泛示范推廣，深受農民歡迎，被譽為“劉氏節水經”。

1993年10月劉昌明（左前）陪同黃秉維先生（中）

在中國科學院欒城生態農業試驗站考察

來源｜中國科學家博物館

劉昌明的治水理念和實踐為華北地區的水資源管理和農業可持續發展貢獻了寶貴的經驗。

劉昌明的一生，不僅僅在“治水”，還將生態與環境的治理刻入骨血。如今的劉昌明已是耄耋之齡，卻依然奔波在科研一線。他的學術精神如滴滴甘霖，澆灌著水文科學的后來人。

參考文獻：

[1] 1956—2016年黃河流域徑流及其影響因素的變化分析[J].人民黃河,2022,44(09).

[2]劉昌明：為水之昌明[N].中國科學報,2018-03-19.

[3]小水電：環境問題罪不在“我”[N].中國科學報,2020-07-22.

中國科學家博物館出品