2026年7月10日,历时19天的黄河调水调沙正式结束,单单是从小浪底水库排出的泥沙就高达1.79亿吨,创下历史新高。
而从2002年到现在二十多年,每年一次调水调沙,黄河累计驱沙入海已达到将近40亿吨。
黄河原本就是一条世界大河,同时也是含沙量最高的大河,对这样一条河流调水调沙,无疑是一项体量惊人的大工程。
最直观的一点,就体现在水量上。
我们都知道,因为泥沙常年堆积,黄河下游河床过去数千年持续抬升,成为有名的地上悬河。为保证对下游河道较好的冲刷效果,并尽可能降低河床,今年调水调沙,黄河花园口站的流量要达到每秒4800立方米。
这是个什么概念?
这个数据折算下来,黄河花园口一天的水量就超过4亿立方米。
而据测算,从1956年到2016年,黄河花园口实测年径流量也才355.18亿立方米。也就是说,调水调沙期间,黄河花园口段十天流经的水量,就相当于同一段河流年径流量的1/9以上。
不过,在全城探秘看来,黄河调水调沙更像是一个大手笔的“精细活”。
为啥这么说呢?
黄河虽长,大型水利枢纽也不少,但小浪底水库显然才是调水调沙的关键——这座水库不仅控制着黄河91.2%的水量,更控制了黄河近100%的沙量。
那么,全城探秘就以小浪底水库为例,说道说道。
第一,花园口每秒4800立方米的水量,看着声势浩大,实际上却是小浪底水库针对黄河下游河道的一次“精打细算”。
一方面,黄河下游泥沙堆积严重,同时小浪底水库到黄河入海口的距离超过800公里,流速不够的话,水流走不到入海口就没了劲儿,泥沙还会重新沉回河底。
因此,要达到对沉积泥沙较好的冲刷效果,小浪底水库的下泄流量就必须保持在一定水平。
另一方面,黄河下游的地上悬河现状,决定了下泄水量又必须控制在合理区间,一旦超过堤防承受能力,就会威胁沿岸安全。
冲沙效果和防洪安全,两头都不能松。
更关键的是库容限制。
小浪底水库的总库容虽然高达126.5亿立方米,但其中有75.5亿立方米属于拦沙库容,真正能用来调度的蓄水量只有约50亿立方米。这就意味着,下泄流量必须和当年的蓄水量相适应,不能透支家底。
前两年调水调沙,花园口流量基本维持在每秒3600立方米,今年之所以能提升到每秒4800立方米,最核心的原因,就是小浪底水库的起调水位达到252米,比去年高了6米,蓄水量超过38亿立方米,也比去年多了将近10亿立方米,用于调水调沙的水量更加充足。
而在调水调沙实际实施过程中,更是做到了“精细化控制”。
6月25日,小浪底水库按照调度方案,开始连续5天的大流量下泄,预期目标是下游128公里处的花园口站达到4800立方米每秒的流量。这个数值是黄河水利委员会精准测算出来的,既能保证冲刷效果,也不会危及下游滩地和堤防。
然而,直到6月28日早晨,小浪底已经连续3天大流量下泄,花园口站仍没达到预期流量。
为了确保安全,黄河水利委员会紧急通知黄河设计院,对加大下泄流量的可行性做精准测算,最终确认,小浪底下泄流量4900立方米每秒安全可行,调令随即下发。
与此同时,河务一线职工增加了巡堤查险的频次,再加上黄河下游沿岸7个水文站布设的45台(套)水文自动监测设备,共同筑起多道安全防线。
此后两天,在各方“精打细算”下,4800立方米每秒的水流顺利通过花园口,预期目标精准落地。
第二,大量库水下泄,小浪底水库水位大幅下降,为保证大坝安全,必须对坝体进行“严密监测”。
十多天持续放水下来,小浪底水库的水位降了30多米。短时间内这么大的水位变动,原本淹在水下的坝体陆续裸露,很可能出现坝体变形,给大坝安全埋下隐患。
为了保障大坝安全,调水调沙期间,三套监测体系并行:自动化设备24小时不间断采集数据,人工巡检每四个小时走一趟全程,再加上无人机自动巡航补盲,全方位覆盖坝体的每一处。
此外在今年4月,小浪底大坝脚下还新布设了一套国产地基合成孔径雷达,一分钟就能把大坝完整扫描一遍,毫米级的细微形变都能精准捕捉,比传统监测设备效率更高、覆盖更广。
整个调度期间,监测中心每天都会把所有点位、所有仪器的数据逐一核查,对比往年同期的数值,研判变化规律,只要出现异常波动就立刻处置。
第三,小浪底自身的排沙工作,还必须和上游的三门峡、万家寨等水库做到“精准衔接”。
黄河调水调沙分两个阶段:第一阶段是小浪底下泄清水,像一把巨型高压水枪,用大流量高流速的水流冲刷下游河道;
第二阶段,则是万家寨、三门峡水库接力下泄大流量水流,冲刷小浪底库区的淤积泥沙,延长水库的使用寿命。
两个阶段需要“精准衔接”,差一点都不行。
一方面,小浪底自己冲不走库区的泥沙,全靠上游水库来助力,什么时候开闸、放多大流量,都要卡着最适合排沙的水位和水沙比例来。
尤其是放水时间,上游放早了,小浪底水位还高,排沙效果差;但放晚了,后续水流接不上,排沙效果同样要打折扣。
另一方面,黄河本身径流量就不大,水资源金贵,调水调沙期间,短时间放出去的水占到年径流量的1/9,并且水一旦放出去,就没办法不回来;
这就导致,调水调沙时上下游水库对接的机会只有一次,容不得返工。
所以每次调度前,技术人员都要反复模拟水沙演进过程,把每座水库的开关闸时间算到极致。再加上数字孪生小浪底系统托底,闸门、机组、水位、流量所有数据实时更新,为联合调度提供技术支撑。
今年的对接就卡得刚刚好。
7月5日,小浪底水位降到215米左右,而三门峡水库按计划下泄的大流量水流也准时抵达,由此调水调沙也顺利转入集中排沙阶段。
第四,调水调沙还要充分考虑河流生态问题。
黄河调水调沙,从来就不是单纯的排沙减淤工程,更是一场系统性的生态实践。
今年的调水调沙,就首次同步开展了小浪底库区鱼类资源分布调查,跟踪分析调水调沙对干流鱼类的影响,尽可能减少对水生生物和栖息地的干扰。
在调水调沙期间,黄河支流上的陆浑、故县、河口村等水库,还会在合适的时机加大下泄流量,稀释干流的高浓度泥沙,形成清水缓冲带,降低对水生生物的影响。
入海口的黄河三角洲也很关键。
编制调水调沙预案时,也要考虑到黄河三角洲的生态补水需求。今年的生态补水历时15天,累计补水将达到1.65亿立方米,为河口的湿地修复和生物多样性保护提供水源支持。
不难看出,黄河调水调沙既是一项涉及全流域的大手笔系统工程,更是一个需要精打细算、严密控制、精准衔接的精细活。
全城探秘觉得,这就是一条世界大河全流域独属一国的好处吧!
换作那些跨境国际河流,光是协调各国的调度节奏、平衡各方的用水需求,就要耗费大量精力,根本做不到这种程度的精准协同和统一调度。
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