三門峽水利樞紐。 常 奇攝（影像中國(guó)）

核心閱讀

黨的二十屆四中全會(huì)提出，加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，建設(shè)美麗中國(guó)。

黃河調(diào)水調(diào)沙，是我國(guó)治水智慧與現(xiàn)代科技深度融合的生態(tài)實(shí)踐。精準(zhǔn)把握水沙關(guān)系、水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度、通過數(shù)字孿生技術(shù)提升調(diào)水調(diào)沙效能……經(jīng)過20余年實(shí)踐，黃河調(diào)水調(diào)沙為保障黃河安瀾提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為全球大江大河的生態(tài)治理貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧。

黃河之“黃”，在于泥沙。

水與沙，是母親河的一道不等式。泥沙經(jīng)年累月淤積，擠占水庫(kù)庫(kù)容，抬高下游河床，形成千里“懸河”。

保障黃河長(zhǎng)久安瀾，必須緊緊抓住水沙關(guān)系調(diào)節(jié)這個(gè)“牛鼻子”。2002年以來(lái)，黃河開展了31次調(diào)水調(diào)沙，把超35億噸泥沙送入大海，“地上懸河”有效緩解，行洪排沙能力大大提高。

調(diào)水調(diào)沙，簡(jiǎn)單來(lái)說，是通過水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度，調(diào)節(jié)、控制下游水沙關(guān)系，將盡可能多的泥沙排入大海，塑造相對(duì)協(xié)調(diào)的水沙關(guān)系。

多座水庫(kù)“接力”

一次次精準(zhǔn)調(diào)度，為水庫(kù)和河道卸下“泥沙包袱”

小浪底水庫(kù)，黃河中下游的“水龍頭”，調(diào)水調(diào)沙的“動(dòng)力源”。

滔滔水流，轉(zhuǎn)化為躍動(dòng)的數(shù)字，顯示在小浪底管理中心數(shù)字孿生小浪底集控中心大屏幕上。

9月8日9時(shí)，“下泄流量調(diào)整為2500立方米每秒”，調(diào)令傳來(lái)。數(shù)字孿生小浪底集控中心調(diào)度工程師李憲棟下達(dá)操作指令。三條排沙孔洞的閘門徐徐抬升，巨浪排空，奔向下游。本年度黃河汛期調(diào)水調(diào)沙啟動(dòng)。

“2500立方米每秒，相當(dāng)于每秒下泄一座標(biāo)準(zhǔn)泳池的水量，約為平時(shí)水庫(kù)下泄流量的3倍。大流量水流，動(dòng)力強(qiáng)，像一把把‘刷子’，‘刷’河道，沖泥沙?！崩顟棗澊蛄藗€(gè)比方。

他的工作，是根據(jù)不同流量，制定孔洞開閉組合，精準(zhǔn)控制“刷子”力道和沖刷時(shí)機(jī)。在汛期調(diào)水調(diào)沙期間，6個(gè)調(diào)令、24次調(diào)整孔洞，為小浪底水庫(kù)排沙88.7億千克。

水庫(kù)蓄泄之間，改變水沙關(guān)系。如今，黃河調(diào)水調(diào)沙形成了以小浪底水庫(kù)為核心的水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度，在超1000公里的河道上，小浪底、三門峽、萬(wàn)家寨等干支流水庫(kù)群相互配合，顯著提升排沙效率。

水庫(kù)群“接力”，精準(zhǔn)“交棒”是關(guān)鍵。

6月23日至7月10日，黃河開展汛前調(diào)水調(diào)沙，三門峽和小浪底，這兩座相隔約130公里的大水庫(kù)，上演厘米級(jí)的水流對(duì)接。

黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司規(guī)劃研究院副院長(zhǎng)魯俊是對(duì)接方案的制定人之一。

“渾水重，清水輕，渾水潛流在下。小浪底水庫(kù)開啟孔洞后，先排上面的清水，等水位降至220米左右開始排沙?！濒斂〗榻B，從三門峽水庫(kù)奔流而來(lái)的高含沙水流，經(jīng)過10小時(shí)左右抵達(dá)小浪底水庫(kù)壩前。此時(shí)，若水庫(kù)水位過高，渾水難以排出，反而會(huì)增加淤積；但水位過低，可能影響后期供水安全。

多番論證、精心設(shè)計(jì)，水流對(duì)接水位設(shè)定為217米。從7月2日開始，魯俊和團(tuán)隊(duì)輪番值守，一邊緊盯來(lái)水情況，一邊更新調(diào)度方案。小浪底下泄流量滾動(dòng)“微調(diào)”，水庫(kù)水位一點(diǎn)點(diǎn)降低……

“22時(shí)30分，小浪底水庫(kù)下泄流量調(diào)至2000立方米每秒。”7月3日晚，數(shù)字孿生小浪底集控中心當(dāng)值值長(zhǎng)鄧自輝收到最新調(diào)令，這已經(jīng)是當(dāng)天的第四次流量調(diào)整。

一項(xiàng)項(xiàng)參數(shù)輸入大模型，調(diào)度方案自動(dòng)生成。5分鐘后，鄧自輝將孔洞閘門組合方案提交至閘門操作部門。

巨型閘門，在毫厘之間、分秒之內(nèi)精細(xì)調(diào)度。7月4日零時(shí)，當(dāng)三門峽水庫(kù)泄放的大流量水流到達(dá)小浪底壩前，小浪底水庫(kù)水位為216.99米，與設(shè)定的對(duì)接水位僅相差1厘米，高含沙水流暢排下游。

一次次精準(zhǔn)調(diào)度，為水庫(kù)和河道卸下“泥沙包袱”。本次黃河汛前調(diào)水調(diào)沙歷時(shí)18天，小浪底水庫(kù)排沙量1.6億噸、三門峽水庫(kù)排沙量0.53億噸，兩座水庫(kù)合計(jì)排沙量創(chuàng)下同期歷次調(diào)水調(diào)沙之最。

2002年，水利部黃河水利委員會(huì)首次開展調(diào)水調(diào)沙。第二年，小浪底、三門峽、陸渾、故縣實(shí)現(xiàn)干支流四庫(kù)聯(lián)調(diào)。第三年，小浪底、三門峽和萬(wàn)家寨水庫(kù)首次“搭檔”——3次試驗(yàn)，超4.5萬(wàn)人次參與，獲取千萬(wàn)組以上數(shù)據(jù)，摸索出了水沙過程塑造技術(shù)、異重流塑造技術(shù)、空間尺度水沙對(duì)接技術(shù)等。

截至目前，水利部門開展了31次調(diào)水調(diào)沙，把超35億噸泥沙送入大海，黃河下游河道主河槽平均下降3.1米，最小過流能力從不足2000立方米每秒提升至約5000立方米每秒。

“三條黃河”聯(lián)動(dòng)

5.5億條數(shù)據(jù)把黃河“搬”進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)

4820立方米每秒——6月28日8時(shí)，小浪底水庫(kù)迎來(lái)了汛前調(diào)水調(diào)沙下泄流量峰值。

9時(shí)，一架無(wú)人機(jī)從壩頂起飛，按照預(yù)先設(shè)定路線巡檢?！斑@架無(wú)人機(jī)搭載邊緣分析終端、雙光云臺(tái)相機(jī)，實(shí)時(shí)傳輸畫面，自動(dòng)識(shí)別缺陷，生成巡檢報(bào)告?！毙±说坠芾碇行拈_發(fā)公司水工部副部長(zhǎng)王鵬飛介紹。

數(shù)字孿生技術(shù)再造一座“小浪底”。壩體，2943支監(jiān)測(cè)儀器精準(zhǔn)感知各項(xiàng)工情?？罩校b感衛(wèi)星對(duì)約300平方公里庫(kù)區(qū)水面、約1300公里水庫(kù)岸線全覆蓋監(jiān)測(cè)?！霸浦小?，12個(gè)水利專業(yè)模型精準(zhǔn)運(yùn)算……大壩、庫(kù)區(qū)、河道、水流等，一一映射到數(shù)字孿生小浪底平臺(tái)，虛實(shí)交互，數(shù)字模擬，水庫(kù)沖淤、水庫(kù)調(diào)度、工程安全監(jiān)測(cè)等提前預(yù)演。

從打造數(shù)字孿生小浪底到構(gòu)建黃河濟(jì)南段、東平湖等典型三維場(chǎng)景，數(shù)字孿生黃河建設(shè)扎實(shí)推進(jìn)，5.5億條數(shù)據(jù)把黃河“搬”進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)。

“我們構(gòu)建了原型黃河、模型黃河、數(shù)字孿生黃河‘三條黃河’聯(lián)動(dòng)的科研范式，‘三條黃河’相互參證，提高預(yù)報(bào)精度，讓調(diào)度方案更精細(xì)?！秉S河水利科學(xué)研究院泥沙研究所所長(zhǎng)曹永濤說。

洪峰增值，是黃河調(diào)水調(diào)沙的一大挑戰(zhàn)。

什么是洪峰增值？2004年調(diào)水調(diào)沙期間，水文測(cè)報(bào)員發(fā)現(xiàn)，小浪底水庫(kù)以2680立方米每秒流量下泄，水流演進(jìn)到128公里之外的花園口水文站時(shí)，流量卻增大到3990立方米每秒?！熬拖袷歉咚俟飞系能嚵鳎竺娴能囬_得快，前面的車開得慢，形成擁堵。”曹永濤說。

原型黃河摸準(zhǔn)脈搏。汛前和調(diào)水調(diào)沙期間，黃河水利科學(xué)研究院組建5個(gè)野外工作組，對(duì)小浪底庫(kù)區(qū)、下游河道與河口等重點(diǎn)河段開展查勘，收集關(guān)鍵數(shù)據(jù)，研究提出調(diào)水調(diào)沙關(guān)鍵參數(shù)。

數(shù)字孿生黃河提前預(yù)演。“關(guān)鍵參數(shù)輸入到二維水沙動(dòng)力學(xué)模型，10分鐘完成15天大流量過程水沙演進(jìn)及河道沖淤模擬，對(duì)提出的十幾套調(diào)度方案效果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析?！辈苡罎榻B。

模型黃河優(yōu)化驗(yàn)證。在黃河水利科學(xué)研究院“模型黃河”試驗(yàn)基地，800米長(zhǎng)的河道模型復(fù)現(xiàn)黃河下游480公里的游蕩性和過渡性河段?！罢{(diào)水調(diào)沙提前在‘微縮黃河’里演練，查漏補(bǔ)缺，迭代升級(jí)。”曹永濤說，“‘三條黃河’深度聯(lián)動(dòng)，互相支撐，洪峰增值預(yù)報(bào)誤差控制在10%以內(nèi)?！?/p>

數(shù)字賦能，提升調(diào)水調(diào)沙效能。黃河水利委員會(huì)有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“十五五”時(shí)期，將持續(xù)完善“三條黃河”，提升原型黃河天空地水工一體化監(jiān)測(cè)感知能力，強(qiáng)化模型黃河發(fā)展和運(yùn)用，提升數(shù)字孿生黃河預(yù)報(bào)預(yù)警預(yù)演預(yù)案能力，不斷賦能防汛抗旱、水土保持、水文監(jiān)測(cè)等。

多次調(diào)研論證

摸清黃河水沙變化與水生生物之間的關(guān)系

今年汛前調(diào)水調(diào)沙，伴著轟鳴濤聲，婁廣艷奔波在黃河河道的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。不僅記錄水和沙，她還關(guān)心魚。

來(lái)自黃河水資源保護(hù)科學(xué)研究院生態(tài)環(huán)境研究室的婁廣艷和團(tuán)隊(duì)正努力摸清黃河水沙變化與水生生物之間的關(guān)系。

2023年4月1日，黃河保護(hù)法正式施行，第六十二條明確要求，“水沙調(diào)控應(yīng)當(dāng)采取措施盡量減少對(duì)水生生物及其棲息地的影響”。

5次研討會(huì)，多輪論證，婁廣艷所在的團(tuán)隊(duì)拿出了一份包含上百個(gè)指標(biāo)的生態(tài)“體檢表”。“調(diào)水調(diào)沙生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)全新工作，我們要一點(diǎn)點(diǎn)摸清‘家底’?！眾鋸V艷說。

2023年至2025年，專家團(tuán)隊(duì)在小浪底至河口河段等重點(diǎn)區(qū)域布設(shè)12個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，采集各類樣品1300多個(gè)?！皬拈L(zhǎng)期看，調(diào)水調(diào)沙塑造了穩(wěn)定的河勢(shì)，水生生物棲息環(huán)境得到改善，刀魚等珍稀魚類頻頻現(xiàn)身。”婁廣艷介紹。

設(shè)備不斷升級(jí)。在2025年調(diào)水調(diào)沙生物監(jiān)測(cè)中，在線光電測(cè)沙儀投入運(yùn)用，每6分鐘形成一個(gè)泥沙數(shù)據(jù)?！霸诰€光電測(cè)沙儀精度高，再搭配魚類聲吶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、浮游生物采樣等設(shè)備，揭示了水沙變動(dòng)和魚類之間的響應(yīng)機(jī)制?！秉S河水利委員會(huì)水文局小浪底站站長(zhǎng)陳志遠(yuǎn)介紹。

數(shù)據(jù)顯示，2008年以來(lái)，黃河下游浮游生物群落結(jié)構(gòu)基本維持穩(wěn)定，河南、山東兩省境內(nèi)魚類種數(shù)增加近50種。調(diào)水調(diào)沙期間向黃河河口三角洲濕地進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水，為三角洲濕地保護(hù)修復(fù)和生物多樣性提升提供了有效保障。

《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2025年10月24日 11 版）