上图：基金会发起人张红武（左一）在会场宣布活动开始

上图：中铝山东矿业公司安全总监李积尧（左一）开场致辞并主持活动

安全使命：从历史实践到科技传承

本次活动的核心场域——清华大学黄河研究中心的大型水利试验基地，作为清华大学重要的模型科研平台，25年来已完成160余座大型防洪减灾模型试验，承载着重要的防灾减灾使命。其技术团队的安全实践可追溯至2008年汶川地震堰塞湖应急处置的技术基因：

2008年“5·12”汶川地震后，时任清华大学水沙科学教育部重点实验室主任的王光谦教授和副主任张红武教授冒着余震危险赶赴灾区，深入唐家山、肖家桥等堰塞湖现场调研并制定初步处置方案；与此同时，技术团队在基地连夜开展堰塞湖溃决模型试验，通过模拟预测溃决流量与泥沙堆积状况，为病险水库除险提供关键数据支撑。据安县水利局总工胡良喜2008年6月7日发给张红武的短信记录：“肖家桥堰塞湖已于6月6日中午13时13分开始泄流，一切顺利！整个过程完全按照你们设计的方案和试验的各种工况实现。下午19时46分堰口趋于稳定，共成功泄2/3库容，水位下降28米，险情已除！”这场“现场调研+模型试验”的协同作战，成为我国防灾减灾史上的经典案例，也为本次活动奠定了深厚的技术传承基础。

上图：清华大学黄河研究中心试验大厅旁信号塔上珍稀水鸟在注视着不同的模型

科技防线：模型试验破解溃坝难题

工业固废溃坝（如尾矿库、赤泥堆场）被称为“头顶库”风险，其溃决后形成的高势能尾矿流类似于稀性泥石流，动力学特征与高含沙洪流高度相似。日本著名学者芦田和男所著《河流泥沙灾害及其防治》中，便将我国西部地区的高含沙泥流称为泥石流。但尾矿坝体结构和物质组成复杂，溃决机理、过程难以通过纯理论推导，必须依赖模型试验复演实际工况。

中国水利水电科学研究院泥沙专家黄海在清华大学本科实习和攻读博士学位期间，便长期在顺义试验基地开展研究。他指出：“赤泥库的构成更为特殊，完全从理论上难以给出可靠的溃决模式，其成果也难应用于实际工程。必须在溃决模型设计及试验方法上突破，才能让模拟研究接近实际。”张红武团队通过大量模型试验观测发现，稀性泥石流并非传统认知中的宾汉流体，其输沙问题复杂，不仅包含高含沙洪水与一般挟沙水流的输沙，还涉及大规模推移质输沙。而传统的泥石流或堰塞湖溃坝模拟技术，无法反映这种泥沙运动的实际情形，必须采用复杂输沙图形研究尾矿库或堰塞湖溃坝问题。

上图：汶川地震后王光谦（左一）、张红武（左二）与胡良喜（左三）等在安县水利局危楼一楼大厅确定肖家桥堰塞湖处置方案

上图：清华大学水利试验基地技术团队突击开展堰塞湖溃决模型试验

基于这一认知，张红武团队先后完成“龙宇钼业陶湾咸池沟尾矿库项目模拟试验”“栾川县众合冶金炉料公司水露沟尾矿库工程溃坝模型试验”“西藏驱龙多金属矿甲玛沟尾矿库溃坝模型试验”“攀枝花马家田尾矿库溃坝试验”“洛钼集团炉场沟尾矿库模型溃坝试验”“721尾矿库溃坝物理模型试验”等国内30项研究，还开展了“浩吉铁路股份有限公司赤泥坝溃决出险对浩吉铁路河津西站铁路专用线环线及物流园区工程安全影响的模型试验分析及评估”“茌平信发华宇氧化铝有限公司赤泥堆场改造工程溃决影响及补救措施效果模型试验分析及评估”，为“头顶库”综合治理、化解企业安全生产风险提供了关键技术方案。应急管理部信息研究院尾矿工程专家高尚青特别强调：“自2008年9月山西襄汾新塔集团尾矿库特别重大溃坝事故后，全国各省对下游有居民住宅和重要设施的尾矿库提高了安全生产许可准入门槛，模型试验的技术支撑作用愈发凸显。”

风险攻坚：淄博赤泥堆场的实践样本

作为本次活动讨论的核心案例，中铝山东有限公司赤泥堆场的安全现状与扩建挑战备受关注。中铝山东企业安全管理部支持工程师高勇介绍，位于淄博的中铝山东第二赤泥堆场剩余库容仅243.6万立方米，服务年限不足2.2年，扩建工程迫在眉睫。扩建区设计坝顶标高178米，最大坝高87米，总库容达4011.26万立方米，但复杂地质条件暗藏多重风险：西侧废弃采石坑地形起伏达43.28米，岩溶微发育区域存在6处溶洞；500年一遇暴雨条件下，洪峰流量可达5.1立方米/秒，洪水总量达141.8万立方米，直接威胁149米外的山东高速建材环保有限公司等企业，堪称悬在头顶的“达摩克利斯之剑”。中铝山东矿业公司安全总监杜现国在评审会上强调：“这不是普通工程，而是守护生命的防线。”

为精准识别风险，试验团队在清华大学水利试验基地搭建了占地近1000平方米的淄博赤泥堆场大型模型，完整复现了场区地形地貌。试验负责人朱明东介绍：“我们模拟了从一般降雨到500年一遇极端暴雨（降雨强度最高达6.61毫米/分钟，相当于24小时降雨量306.4毫米）的多种工况，运用PIV流速场测量、激光水位监测等先进手段，完整捕捉了赤泥坝体从坡面拉槽到管涌溃决的灾害链演化全过程。”

试验数据揭示极端风险：无防护模型坝体在500年一遇暴雨下，出现多处溯源冲刷，最大冲刷深度达55米，下泄赤泥流总量141.8万立方米，对下游企业构成直接威胁。针对这一风险，团队提出有效防护方案——布设363米长、6米高的钢结构异形板桩导流墙。试验验证，该方案可使下游企业受影响显著降低：淤积量减少42%，流速降低23%。张红武教授评价此方案“如同为堆场筑起一道‘安全防洪墙’，有效分散溃坝风险”。

上图：戈振、刘石桥等权威到紫金矿业尾矿模型现场指导

上图：三门峡西罐沟赤泥库对蒙华铁路影响溃坝模型试验

体系创新：多维度防治与行业示范

基于试验成果，项目构建了“变形-渗流-荷载-环境-图像”全链条安全保障体系，为类似工程的安全评估与方案制定建立了可推广的技术标准。

在地质勘察方面，团队查明场区6处溶洞分布，提出“揭露换填+注浆加固”的针对性处理方案；在排洪系统设计中，新建的N4-1#、N4-2#排水井与N4-H1#排水涵管形成立体排水网络，可将72小时内的洪水全部引出堆场外。

在智能监测与预警系统集成创新领域，中国恩菲工程技术有限公司尾矿库专家楚金旺指出，需完善“五维一体监测网络架构”（渗流场监测、荷载监测、环境监测、视频监控）及三级预警机制的智能触发，同时搭建数字孪生平台实现可视化管理。专家组副组长杨永太则强调，需加强坝体结构的抗灾优化、导流与排洪系统的立体构建、地质缺陷的针对性处理等工作。

中国水利水电科学研究院模型专家李福田总结，该项目在黄河缘公益基金会支持下实现三大创新突破：一是模型试验方法创新，首次将泥石流模拟技术与赤泥特性结合，提出水平比尺与垂直比尺的小变率模型设计，经试验验证泥流运动相似误差小于8%；二是风险评估体系创新，构建了覆盖“测-防-救-治”的全链条解决方案；三是技术标准创新，为全国1200余座赤泥堆场的安全运营提供了可复制的技术模板。

上图：中铝山东矿业公司安全总监杜现国（右二）

上图：企业代表刘汉明（左一）介绍赤泥堆场南区改扩建项目情况

公益赋能：从理论到实践的安全跨越

“模型试验如同‘虚拟演练’，让我们在开工前精准识别并化解了潜在风险。”中铝山东矿业公司安全总监李积尧表示，尽管防护措施增加了约8%的建设成本，但有效规避了未来可能发生的重大安全事故，经济和社会效益显著。值得关注的是，该项目的创新成果正在改写行业认知——传统认为赤泥堆场溃坝风险较低，但试验数据证实，在极端降雨叠加地质缺陷条件下，局部失稳风险依然存在，这要求必须以“万无一失”的态度对待每个环节。

上图：试验负责人朱明东（左一）向专家们汇报

黄河缘公益基金会理事付鹏在致辞中指出：“赤泥堆场安全关乎黄河流域生态安全，更是工业文明与生态文明协调发展的试金石。”基金会文捷理事长虽因出席“中越文明盛典暨全球文明盛会”未能到场，但通过电话表示：“该项目作为‘防洪减灾科技守护计划’的首个示范工程，正为全国1200余座赤泥堆场提供综合防治体系。”

随着活动落下帷幕，这套融合地质工程、流体力学、智能监测与公共卫生防护的综合防治体系，正从理论研究走向工程实践。在淄博郊外的赤泥堆场，科学的“透视”已构筑起无形防线——在每处岩溶空洞的灌浆体里，在智能传感器的数据流中，在反复演练的应急预案里。正如专家组长杨春福在活动中反复强调的：“尾矿为工业之基，安全乃万业之本。”这项模拟试验最终确定的不仅是泥流影响范围，更是从灾难预警到生命守护的最短路径，为中国制造业的安全发展和重大风险防范贡献了关键的“黄河智慧”与“公益力量”。

黄河缘公益基金会媒体中心供稿
资料整理：李俊龙 （黄河缘志愿者）