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三门峡水利枢纽。
常 奇摄(影像中国)
核心阅读
党的二十届四中全会提出,加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国。
黄河调水调沙,是我国治水智慧与现代科技深度融合的生态实践。精准把握水沙关系、水库群联合调度、通过数字孪生技术提升调水调沙效能……经过20余年实践,黄河调水调沙为保障黄河安澜提供了坚实基础,为全球大江大河的生态治理贡献了中国智慧。
黄河之“黄”,在于泥沙。
水与沙,是母亲河的一道不等式。泥沙经年累月淤积,挤占水库库容,抬高下游河床,形成千里“悬河”。
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”。2002年以来,黄河开展了31次调水调沙,把超35亿吨泥沙送入大海,“地上悬河”有效缓解,行洪排沙能力大大提高。
调水调沙,简单来说,是通过水库群联合调度,调节、控制下游水沙关系,将尽可能多的泥沙排入大海,塑造相对协调的水沙关系。
多座水库“接力”
一次次精准调度,为水库和河道卸下“泥沙包袱”
小浪底水库,黄河中下游的“水龙头”,调水调沙的“动力源”。
滔滔水流,转化为跃动的数字,显示在小浪底管理中心数字孪生小浪底集控中心大屏幕上。
9月8日9时,“下泄流量调整为2500立方米每秒”,调令传来。数字孪生小浪底集控中心调度工程师李宪栋下达操作指令。三条排沙孔洞的闸门徐徐抬升,巨浪排空,奔向下游。本年度黄河汛期调水调沙启动。
“2500立方米每秒,相当于每秒下泄一座标准泳池的水量,约为平时水库下泄流量的3倍。大流量水流,动力强,像一把把‘刷子’,‘刷’河道,冲泥沙。”李宪栋打了个比方。
他的工作,是根据不同流量,制定孔洞开闭组合,精准控制“刷子”力道和冲刷时机。在汛期调水调沙期间,6个调令、24次调整孔洞,为小浪底水库排沙88.7亿千克。
水库蓄泄之间,改变水沙关系。如今,黄河调水调沙形成了以小浪底水库为核心的水库群联合调度,在超1000公里的河道上,小浪底、三门峡、万家寨等干支流水库群相互配合,显著提升排沙效率。
水库群“接力”,精准“交棒”是关键。
6月23日至7月10日,黄河开展汛前调水调沙,三门峡和小浪底,这两座相隔约130公里的大水库,上演厘米级的水流对接。
黄河勘测规划设计研究院有限公司规划研究院副院长鲁俊是对接方案的制定人之一。
“浑水重,清水轻,浑水潜流在下。小浪底水库开启孔洞后,先排上面的清水,等水位降至220米左右开始排沙。”鲁俊介绍,从三门峡水库奔流而来的高含沙水流,经过10小时左右抵达小浪底水库坝前。此时,若水库水位过高,浑水难以排出,反而会增加淤积;但水位过低,可能影响后期供水安全。
多番论证、精心设计,水流对接水位设定为217米。从7月2日开始,鲁俊和团队轮番值守,一边紧盯来水情况,一边更新调度方案。小浪底下泄流量滚动“微调”,水库水位一点点降低……
“22时30分,小浪底水库下泄流量调至2000立方米每秒。”7月3日晚,数字孪生小浪底集控中心当值值长邓自辉收到最新调令,这已经是当天的第四次流量调整。
一项项参数输入大模型,调度方案自动生成。5分钟后,邓自辉将孔洞闸门组合方案提交至闸门操作部门。
巨型闸门,在毫厘之间、分秒之内精细调度。7月4日零时,当三门峡水库泄放的大流量水流到达小浪底坝前,小浪底水库水位为216.99米,与设定的对接水位仅相差1厘米,高含沙水流畅排下游。
一次次精准调度,为水库和河道卸下“泥沙包袱”。本次黄河汛前调水调沙历时18天,小浪底水库排沙量1.6亿吨、三门峡水库排沙量0.53亿吨,两座水库合计排沙量创下同期历次调水调沙之最。
2002年,水利部黄河水利委员会首次开展调水调沙。第二年,小浪底、三门峡、陆浑、故县实现干支流四库联调。第三年,小浪底、三门峡和万家寨水库首次“搭档”——3次试验,超4.5万人次参与,获取千万组以上数据,摸索出了水沙过程塑造技术、异重流塑造技术、空间尺度水沙对接技术等。
截至目前,水利部门开展了31次调水调沙,把超35亿吨泥沙送入大海,黄河下游河道主河槽平均下降3.1米,最小过流能力从不足2000立方米每秒提升至约5000立方米每秒。
“三条黄河”联动
5.5亿条数据把黄河“搬”进互联网
4820立方米每秒——6月28日8时,小浪底水库迎来了汛前调水调沙下泄流量峰值。
9时,一架无人机从坝顶起飞,按照预先设定路线巡检。“这架无人机搭载边缘分析终端、双光云台相机,实时传输画面,自动识别缺陷,生成巡检报告。”小浪底管理中心开发公司水工部副部长王鹏飞介绍。
数字孪生技术再造一座“小浪底”。坝体,2943支监测仪器精准感知各项工情。空中,遥感卫星对约300平方公里库区水面、约1300公里水库岸线全覆盖监测。“云中”,12个水利专业模型精准运算……大坝、库区、河道、水流等,一一映射到数字孪生小浪底平台,虚实交互,数字模拟,水库冲淤、水库调度、工程安全监测等提前预演。
从打造数字孪生小浪底到构建黄河济南段、东平湖等典型三维场景,数字孪生黄河建设扎实推进,5.5亿条数据把黄河“搬”进互联网。
“我们构建了原型黄河、模型黄河、数字孪生黄河‘三条黄河’联动的科研范式,‘三条黄河’相互参证,提高预报精度,让调度方案更精细。”黄河水利科学研究院泥沙研究所所长曹永涛说。
洪峰增值,是黄河调水调沙的一大挑战。
什么是洪峰增值?2004年调水调沙期间,水文测报员发现,小浪底水库以2680立方米每秒流量下泄,水流演进到128公里之外的花园口水文站时,流量却增大到3990立方米每秒。“就像是高速公路上的车流,后面的车开得快,前面的车开得慢,形成拥堵。”曹永涛说。
原型黄河摸准脉搏。汛前和调水调沙期间,黄河水利科学研究院组建5个野外工作组,对小浪底库区、下游河道与河口等重点河段开展查勘,收集关键数据,研究提出调水调沙关键参数。
数字孪生黄河提前预演。“关键参数输入到二维水沙动力学模型,10分钟完成15天大流量过程水沙演进及河道冲淤模拟,对提出的十几套调度方案效果进行评价分析。”曹永涛介绍。
模型黄河优化验证。在黄河水利科学研究院“模型黄河”试验基地,800米长的河道模型复现黄河下游480公里的游荡性和过渡性河段。“调水调沙提前在‘微缩黄河’里演练,查漏补缺,迭代升级。”曹永涛说,“‘三条黄河’深度联动,互相支撑,洪峰增值预报误差控制在10%以内。”
数字赋能,提升调水调沙效能。黄河水利委员会有关负责人表示,“十五五”时期,将持续完善“三条黄河”,提升原型黄河天空地水工一体化监测感知能力,强化模型黄河发展和运用,提升数字孪生黄河预报预警预演预案能力,不断赋能防汛抗旱、水土保持、水文监测等。
多次调研论证
摸清黄河水沙变化与水生生物之间的关系
今年汛前调水调沙,伴着轰鸣涛声,娄广艳奔波在黄河河道的监测点。不仅记录水和沙,她还关心鱼。
来自黄河水资源保护科学研究院生态环境研究室的娄广艳和团队正努力摸清黄河水沙变化与水生生物之间的关系。
2023年4月1日,黄河保护法正式施行,第六十二条明确要求,“水沙调控应当采取措施尽量减少对水生生物及其栖息地的影响”。
随着中国的崛起,世界对中國的关注与讨论愈发热烈,尤其是《海外看中国》系列文章中,从NO91到NO100的專题报道,展现了中国在全球舞台上的多维度影响力。这不仅仅是一场经济与科技的竞赛,更是一场文化与价值观的较量。从国际经济到全球治理,中国逐步成為世界舞臺上不可忽视的角色。
中国经济崛起的全球影响
中国的经济腾飞是近年来最令人瞩目的故事之一。在过去的几十年里,中国凭借强大的制造业基础、庞大的内需市场以及创新驱动的科技进步,成功地从一个发展中国家跃升为全球第二大经济体。全球各大跨国公司纷纷将目光投向中國市场,认为这是未来增长的重要引擎。无论是世界知名的汽车品牌,还是科技巨头,都在中国寻找发展機遇。
尤其在“一带一路”倡议的推动下,中国通过基础设施建设、资金支持以及技术输出,积极参与全球经济网络的重构。这一倡议不仅促进了中國与亚洲、非洲以及欧洲国家的合作,还让全球更多的國家享受到了中国带来的经济红利。中國经济的崛起并非一帆风顺,也面临着诸如资源紧张、环境污染、人口老龄化等问题。如何在持续发展的同时解决这些挑战,成为中國未来发展的关键。
中国在国际舞台上的政治与外交影响力
除了经济领域,中国在國际政治中的地位也日益上升。作為联合国安理会常任理事国之一,中国在全球治理体系中的话語权愈加重要。中國坚守多边主义,积极推动改革国际经济秩序,提出“构建人类命运共同體”的理念,倡导各国合作共赢。中国在气候变化、全球公共卫生、贸易自由化等多个领域积极参与,为全球稳定和繁荣贡献力量。
尤其是在应对气候变化问题上,中國提出的“碳达峰、碳中和”目标得到了全球广泛关注,并且在许多国际谈判中发挥了积极的推动作用。这一立场不仅有助于中国自身的可持续发展,也对全球应对氣候变化起到了示范作用。与此中国的外交政策逐渐从过去的“韬光养晦”转变为更加主动的“积极作为”,无论是中美关系的博弈,还是中国与周邊国家的关系改善,都成为全球关注的焦点。
随着中国影响力的增加,其国际形象也面临着不同的声音。在某些西方國家的媒体与政治界,关于中国“扩張主义”的论调时有出现。如何在国际竞争中维护自身的國家利益,既要应对外部挑戰,又要保持國内发展的平衡,成為中国外交政策的核心命题。
中国文化的全球传播
除了经济与政治领域的崛起,中国在文化领域的影响力也日渐增强。中国传统文化的传承与创新逐渐成为世界各國了解中國的一个重要窗口。从孔子学院的设立,到中國影视作品的走向國际舞台,中国文化的“软实力”得到了前所未有的提升。
尤其是在全球化的背景下,越来越多的外国人通过电影、文学、艺术等形式,了解并热爱上了中国文化。《流浪地球》等电影的成功,不仅展示了中國的科幻创意,也让世界看到了中国电影的潜力。中国的传统艺术如京剧、书法、太极等,也在世界各地受到了极大的关注和尊重。
文化的传播并非一蹴而就。如何在保持传统的基础上融入现代元素,如何在全球文化的多样性中找到中國文化独特的位置,是一个需要长期努力的过程。在這一过程中,中國文化的传播不仅仅是对外展示,也需要反思和自我调整,以适应多元文化的挑战。
科技创新与全球竞争
进入21世纪以来,中国的科技创新可谓日新月异。无论是5G技术、人工智能,还是航天科技,中国都取得了令人瞩目的成就。在5G领域,中国企业華为无疑是全球领先的技术巨头,推动了全球通信技术的升級换代。中国在量子计算、人工智能、芯片研发等领域的突破,标志着中國在全球科技竞争中已经占据一席之地。
科技的竞争不仅仅是技术层面的较量,更是国家之间综合实力的比拼。美国、欧洲等西方国家对中国的科技崛起产生了警惕与制约,尤其是在5G与芯片领域的“禁令”与“打压”行动,令中国的科技公司面临不小的挑戰。如何突破技术封锁、保持创新动力,并实现科技自主化,成为中國在未来科技竞争中最为关键的议题。
中国政府近年来对科技创新给予了大量支持,不仅通过政策引导、資金投入,还通过设立创新基地和实验室,鼓励企业和科研机构加大自主研发力度。在这些努力的推动下,中国逐步走出了一条自主创新的道路,不仅打破了西方的技术壁垒,也为全球科技发展注入了新的动力。
中国在全球多极化格局中的角色
在多极化的全球格局中,中国逐渐从一个追随者转变为重要的国际引领者。随着全球力量的重新分配,越来越多的国家开始寻求与中国的合作,中國不仅是全球经济的引擎,也成为国际政治中的关键力量。
全球化时代的到来,使得国际关系变得愈加复杂。中国秉承的和平发展理念,虽然在许多地區获得了广泛的认同,但也面临着不同国家的政治博弈与挑战。在这种多元化的國际环境中,中国如何坚持自己的发展道路,如何与其他国家和地区共同发展,是摆在中國面前的一大课题。
中国的崛起,不仅是经济的腾飞,也是政治、文化、科技等多方面的综合体现。无论是面对全球化挑战,还是在新兴技术领域的竞争,中国都展示了强大的适應能力与创新潜力。未来,随着中国不断加强与世界其他國家的合作与互动,其全球影响力将进一步扩大,國际社会对中国的认知与理解也将不断深化。
5次研讨会,多轮论证,娄广艳所在的团队拿出了一份包含上百个指标的生态“体检表”。“调水调沙生态环境监测是一项全新工作,我们要一点点摸清‘家底’。”娄广艳说。
2023年至2025年,专家团队在小浪底至河口河段等重点区域布设12个监测断面,采集各类样品1300多个。“从长期看,调水调沙塑造了稳定的河势,水生生物栖息环境得到改善,刀鱼等珍稀鱼类频频现身。”娄广艳介绍。
设备不断升级。在2025年调水调沙生物监测中,在线光电测沙仪投入运用,每6分钟形成一个泥沙数据。“在线光电测沙仪精度高,再搭配鱼类声呐监测系统、浮游生物采样等设备,揭示了水沙变动和鱼类之间的响应机制。”黄河水利委员会水文局小浪底站站长陈志远介绍。
数据显示,2008年以来,黄河下游浮游生物群落结构基本维持稳定,河南、山东两省境内鱼类种数增加近50种。调水调沙期间向黄河河口三角洲湿地进行生态补水,为三角洲湿地保护修复和生物多样性提升提供了有效保障。
《 人民日报 》( 2025年10月24日 11 版)
图片来源:人民网记者 陈嘉映
摄
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