一碗黄河水，半碗是泥沙。作为世界上含沙量最大的河流，水少沙多、水沙关系不协调，是黄河复杂难治的症结所在。

为实现“巡测为主”的黄河水文测验新模式，水利部黄河水利委员会水文局集合专精水文、通信、软件、电气等各个领域的“精兵强将”，组建起一支10人的核心科研创新团队（以下简称“研发团队”），攻克了泥沙在线监测的世界难题。

早期的同位素测沙仪，对仪器应用及日常维护要求极高，易受外界不确定性因素影响；传统的浊度转换式测沙仪量程小，受流速、含沙量影响大，不适用于黄河这种高含沙河流；振动式测沙仪稳定性略差，容易被水中漂浮物堵塞，需要人工随时处理。

他们经过讨论，决定采用光电测沙的方式，研发一款适合黄河水沙条件的测沙仪器。

新仪器的工作原理不同以往，它利用光强度与含沙量之间的关系，建立核心算法模型，由此计算得到含沙量数据。

原理听上去简单，实践起来却并不容易。

研发前期，研发团队实行“5+2”和“白+黑”工作制，团队成员放弃节假日，每天工作15小时。

他们以黄河泥沙为蓝本，收集了68万组原始数据，不断进行分析验证，进行了因子校准、多点校正、核心算法模型建立、特定波长光电组件选型测试等实验共计1853次，连续运行2304小时。

“我们的测控方式、核心算法都是一种从无到有的创新，是奔着全黄河流域都适用、真正实现全自动在线监测的方向研发的，这在国内国外都是独家。”谈到研发历程，研发团队牵头人、黄委河南水文水资源局高级工程师牛茂苍既感慨又骄傲。

历时3年，光电测沙仪终于出炉。

2020年汛前准备期间，光电测沙仪率先安装于小浪底水文站开展比测应用。“小浪底水文测验断面位置特殊，在小浪底水库坝下，每年调水调沙期间都会有高含沙水流出现，且含沙量变化剧烈，便于检验校核仪器的精准度，获得的数据比较有代表性。”黄委河南水文水资源局副局长孙建民表示。

2020年7月，小浪底水文站对光电测沙仪进行人工比测，取样38次，比测效果良好。2021年，光电测沙仪获得国家知识产权局颁发的“实用新型专利证书”。

有了这款“利器”，含沙量数据每6分钟一次自动传输到电脑系统内，可完整监测每一场沙峰的“起承转合”。

“以往我们怕漏过沙峰，需要不断取沙样，职工常常彻夜不眠。而且人工取沙样需要静置24小时才能处理样本，不能及时拿到结果。有了这仪器实时监测，不会错过沙峰，而且当时就能得到测验结果。”小浪底水文站站长陈志远说。

孙建民认为，光电测沙仪的发展，还有很长的路要走。冰期泥沙的在线监测、极端恶劣环境下仪器的使用等，都是他们未来打算解决的问题。