河南工人日报:塑造和利用“洪水”蕴含中国智慧
黄河安澜,是中华民族的千年期盼。泥沙淤积、“悬河”高悬,始终是制约黄河畅流无恙的核心隐患。2002年至今,33次黄河调水调沙实践,不仅破解了黄河治理的关键难题,更逐步孕育了人水和谐共生的全新格局。
一场精准定制的人工“洪水”
每年主汛期前的黄河调水调沙,都是一场精密严谨的水利调度行动。2026年6月22日9时,小浪底水库排沙洞开启,白色“水龙”喷薄腾空、奔涌而出,重现李白笔下“黄河之水天上来”的壮阔气象,令人倍感震撼。
本年度调水调沙难度升级,却凭借科学调度仍底气十足。此次小浪底水库起调水位达252米,较去年抬高约6米,蓄水量新增近10亿立方米。庞大的水体调度,需要精准测算、统筹布局,方能实现防洪、排沙、护河多重效益。这一关键难题的破解,依托于“三条黄河”的全方位协同联动。
黄河水利科学研究院泥沙研究所所长曹永涛表示,调水调沙方案制定阶段,工作人员需全面摸排水库蓄水现状、实时来水变化,精准核算可用调度水量,同时摸清库区淤积情况与下游河道边界条件,科学研判河道安全过流能力,最终确定水库对接水位、下泄控制流量等核心指标。
据黄河设计院规划院水文泥沙所副所长高兴介绍,为保障调度成效,技术人员反复推演50余个调度方案,依托多种数学模型开展水沙模拟预演,层层筛选,确定小浪底水库最优泄流方案。
本次调水调沙是一场多水库联动的精密“接力赛”。调度以万家寨、三门峡、小浪底三座骨干水库为核心,陆浑、故县、河口村等支流水库伺机配合、协同发力。其中,“跨时空水沙对接”是整场调度最考验技术的关键环节。
黄河设计院规划院水文泥沙所李达介绍,调度采用三段接力模式:首先由小浪底水库下泄大流量水流,冲刷下游河道;待库水位降至对接标准,三门峡水库同步泄放大流量水体,冲刷小浪底库区,形成人工异重流排沙;在三门峡水库即将泄空时,万家寨水库结合水流传播时间提前下泄,保障全程大流量冲刷不间断。
三门峡与小浪底水库相距约130千米,三门峡下泄的高含沙水流,需 10小时左右抵达小浪底坝前。对接时机分毫不能偏差,过早会导致小浪底水位偏高、排沙受阻,过晚则水位偏低、调度失效,厘米级的水位精度,直接决定水沙搭配的整体效果。
7月5日20时,调度迎来关键节点——三门峡水库泄流与小浪底水库精准对接,对接水位215.06米,预期人工异重流顺利形成,沿库底直达坝前、成功排沙出库。
本次调水调沙历时19天,累计下泄水量49.99亿立方米,最大出库含沙量787千克每立方米,总排沙量1.79亿吨,小浪底水库排沙量、河道净冲刷量均创同期纪录。这条世界含沙量最高、治理难度最大的河流,依托科学调度卸下了淤积“重负”。
黄河水利委员会(以下简称黄委)防御局调度处处长朱信华表示,本次调度成功塑造出花园口站4800立方米每秒、利津站4000立方米每秒的长历时洪水过程,如同为黄河河道开展了一次全面“理疗”,不仅实现泥沙入海,还有效修复下游中水河槽行洪输沙能力,打通卡口河段行洪瓶颈。
原型黄河实地勘测、模型黄河模拟验证、数字孪生黄河提前预演,“三条黄河”联动机制,让调水调沙调度更精准、高效、从容。今年,黄委创新团队联合多方力量,在全球首次从原型尺度证实困扰流体动力学界近60年的“自加速异重流”理论,为全球水库减淤、深海灾害防控及多泥沙河流治理,提供了核心预测工具和可复制的“中国方案”。
全域感知把脉大河生态
本次调水调沙期间,“天空地水工”一体化监测感知网络全域覆盖,新质生产力为科学治河提供坚实支撑。
高空层面,多源卫星遥感持续采集小浪底至入海口河段影像数据,动态监测下游河势演变、三角洲生态补水、库区水面变化等情况,为调度决策、河势分析提供连续直观的数据支撑。
水面监测实现智能化升级,第二代智慧水文艇首次实战应用。据黄委水文局测验处副处长刘炜介绍,这款无人艇搭载在线浑水测速、清浑水界面检测、光电测沙等设备,可一次性完成水深、流速、浑水厚度、含沙量等全要素采集,实现异重流无人化监测。
河道两岸实现全天候智能值守。河南河段依托18处巡河摄像头、22个应急移动监测站实时监控河势,布设197道坝垛、2232个监测点位的“智能石头”累计发出168条安全告警。山东河段通过2900路视频监控、219架无人机、42处坝岸智能设备,对200余项水利工程、4000余道坝体开展全方位巡查。
洪峰增值是调水调沙的特殊技术难题。小浪底下泄水流在区间补水极少的情况下,流至花园口河段流量逆势增大,如同车流拥堵,极易引发行洪风险。对此,工作人员启用无人船、无人机雷达、影像测流等多套应急设备,在小浪底至花园口4个关键断面动态监测,精准捕捉涨峰全过程水文数据,为剖析洪峰增值机理、优化调度方案积累了宝贵资料。
一隅治水之举彰显国家战略深意
“要保障黄河长久安澜,必须紧紧抓住水沙关系调节这个‘牛鼻子’。”黄河调水调沙的探索,正是对这一治河理念的生动实践。
20世纪90年代末,黄河下游来水持续偏少,水沙关系严重失衡,下游主河槽淤积量占全域淤积量的90%。1996年8月,花园口站7860立方米每秒的洪水,洪水位竟远超1958年22300立方米每秒大洪水,出现“小水大灾”的严峻局面。“槽高于滩、滩高于两岸”的二级悬河态势,严重威胁沿岸群众安全。
2002年7月4日,小浪底水库开闸放水,黄河首次调水调沙试验正式启动,标志着黄河治理从传统被动应对转向科学主动调控,成为黄河治理史上的里程碑事件。黄委总工程师魏向阳表示,调水调沙是黄河治理理念与模式的根本性变革。
二十余年实践成效显著,累计36.9亿吨泥沙被输送入海,若堆砌成一米见方的土堤,可绕地球赤道62圈。2021年,黄河中下游遭遇新中国成立以来最严重秋汛,黄委通过多水库联合调度,两次将花园口站超10000立方米每秒的天然洪峰,削减至安全可控的4800立方米每秒。
黄委防御局方案处副处长杨会颖坦言,若无调水调沙持续冲刷塑形,下游河道平滩流量将维持在1800立方米每秒的低位,2021年秋汛势必引发大面积漫滩,造成巨额损失和大规模群众转移。此次极端汛情,严苛检验了调水调沙的核心价值。
从2021年《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》明确其战略定位,到2023年《中华人民共和国黄河保护法》正式纳入相关制度,调水调沙已从成效探索阶段,迈入主动塑造、科学利用的常态化、法治化新阶段。
为完善黄河水沙调控体系,筑牢流域高质量发展根基,论证70余载的黄河古贤水利枢纽工程,于2024年7月9日正式开工建设。工程建成后,将与小浪底枢纽形成联动合力,让黄河水沙调控更加科学从容、游刃有余。
以水塑河解锁人河共生密码
人工塑造洪水、科学调控水沙,重塑的不仅是黄河河道形态,更重构了人与自然、人与河流的和谐关系。本年度调水调沙实现防汛、灌溉、生态多重效益叠加,成果丰硕。
本轮调度累计为水库腾出库容41.72亿立方米,有效冲刷河道、延缓库区淤积,筑牢汛期安全防线;兼顾流域抗旱需求,依托万家寨水库补水保障陕西抗旱引水,下游河段累计引水6.09亿立方米,助力粮食稳产增收,今夏河南粮食总产量突破377亿千克;同时向黄河三角洲湿地生态补水1.65亿立方米,持续修复流域生态。
本次调度尽显精细化生态治理思维。集中排沙期间,黄委统筹陆浑、故县等支流水库下泄0.96亿立方米清水,稀释干流高含沙水体,在支流入黄口形成稳定清水带,打造水生生物“庇护所”。通过鱼探仪、声呐监测系统可清晰捕捉到,鱼类主动向低含沙支流、河湾水域迁移,直观印证了调度的生态效益。
自2008年起,调水调沙常态化生态补水,持续滋养黄河河口湿地。17次生态补水累计输水16.5亿立方米,让干涸达226天的河口湿地重焕生机,消失近30年的黄河刀鱼再度现身,黄河三角洲“鸟类国际机场”生态繁盛、生机盎然。
科学治河的实践成果,获得国家级权威认可。2010年,“黄河调水调沙理论与实践”斩获国家科技进步奖一等奖;2025年,该成果入选百名院士遴选的“生态文明领域20项重大科技成果”,先后以“治水之术”“生态之道”两次登顶国家级重大成果榜单。
联合国教科文组织东亚多部门地区办事处主任夏泽翰评价,黄河治理的探索,为全球实现人与河流和谐共生、推进流域可持续发展提供了优秀范本。
立足小浪底坝区远眺,水沙相拥、奔流入海。25年久久为功的调水调沙实践,凝练出双重时代价值:在治理层面,是数智赋能、系统协同、精准高效的现代治水探索;在文明层面,是敬畏自然、尊重河流生命的生态伦理觉醒。这套扎根黄河、惠及世界的治水方案,正是源远流长、与时俱进的中国治水智慧的生动缩影。