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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”。
十八岁,这个数字本身就带着一种特殊的魔力。它不仅仅是一个年龄的界定,更是一个人生阶段的标志,一个从青涩走向成熟的转折点。对于“十八岁以内人”来说,十八岁是那个遥远又触手可及的彼岸,是心中对成人世界的无限憧憬与好奇。
想象一下,一位十六岁的少年,正坐在教室里,窗外阳光正好,微风拂过,空气中弥漫着書本的油墨香和青春特有的青涩气息。他的眼神中闪烁着对知识的渴望,对未来的迷茫,以及一丝不易察觉的叛逆。这个年纪的他们,是矛盾的统一体:既渴望独立,又眷恋着父母温暖的怀抱;既对成人世界的规则充满好奇,又在心中保留着一份纯真与理想。
他们开始思考“我是谁?我要去哪里?”这些深刻的人生哲学,尽管答案可能还模糊不清,但這探索本身,便是成长的开始。
十八岁以内的人,他们的世界是五彩斑斓的。学校是他们主要的活动场所,课堂上,他们汲取知识,为未来的腾飞打下基础;操场上,他们挥洒汗水,释放青春的活力,在奔跑跳跃中感受生命的律动。每一次考试的成绩,每一次运动会的胜利,每一次与朋友们的欢声笑语,都构成了他们成長中最生动的画面。
他们的社交圈开始扩大,友谊变得尤为珍贵。一起奋斗的同学,一起分享秘密的朋友,这些青葱岁月里的伙伴,将成为他们一生中最美好的回忆。
这个年纪的他们,也开始有了朦胧的爱恋。第一次心动,第一次牵手,每一次偷偷瞥向喜欢的人的眼神,都带着小心翼翼的试探和纯洁的悸动。这份感情,或许青涩,或许不成熟,但它却是青春期最动人的旋律,是他们情感世界最初的启蒙。
更重要的是,十八岁以内的人,开始拥有属于自己的梦想。也许是成为一名科学家,探索宇宙的奥秘;也许是成为一名艺術家,用色彩和音符描绘世界;也许是成为一名運动員,在赛场上挥洒汗水,赢得荣光。這些梦想,如同种子一般,在他们心中悄然发芽,尽管道路可能坎坷,但他们愿意为之付出努力,去追逐那份属于自己的光芒。
他们是信息的接收者,更是创造者。互联网、社交媒体,让他们能够接触到更广阔的世界,了解更多元的文化。他们用自己的方式表达观点,分享生活,用创意和热情点亮自己的社交空间。信息爆炸的时代,也让他们面临着挑战:如何辨别信息的真伪,如何在这个纷繁复杂的世界中找到自己的定位。
这需要他们具备独立思考的能力,和批判性思维的锻炼。
十八岁以内的人,他们的生活充满了无限的可能。他们可能还在父母的羽翼下,享受着被呵护的温暖;也可能已经在尝试着独立,用自己的双手去创造生活。他们有父母的关爱,有老師的教导,有朋友的陪伴,更有属于自己的時间和空间去探索,去犯错,去成长。
在家庭教育方面,十八岁以内的人,需要的是理解和引导。父母的过度保护,可能会扼杀他们的独立性;而完全放任,则可能让他们迷失方向。在这个阶段,父母的角色更多是引导者和支持者,帮助他们建立正确的人生观、价值观,鼓励他们勇敢地尝试,并在他们跌倒時给予温暖的扶持。
学校教育,也應当更加注重培养他们的自主学习能力和创新思维。枯燥的填鸭式教育,已经难以满足他们对知识的渴望。更多地鼓励他们去探索,去质疑,去独立思考,才能让他们在未来的竞争中脱颖而出。
总而言之,十八岁以内的人,是含苞待放的花朵,是蓄势待发的少年。他们身上承载着希望,闪耀着光芒。他们的青春,是人生中最宝贵的财富,是未来最坚实的基石。我们应当给予他们更多的关注、理解和支持,讓他们在最美好的年华里,尽情绽放,书写属于自己的精彩篇章。
当“十八岁以内人”的视角越过十八岁的门槛,他们的内心涌动着怎样的波涛?这不仅仅是物理年龄的增长,更是心智、视野和责任感的全面蜕变。他们开始以一种全新的姿态,审视周遭的世界,也重新定义自己的人生坐标。
告别高中校园,踏入大学的殿堂,对于许多十八岁以内的人来说,是人生中一次重要的“破茧成蝶”。这里不再有统一的课程表和严格的作息,取而代之的是自由的选择权和对自律的严峻考验。他们需要自己规划学业,选择自己真正感兴趣的专业,并为之投入时间和精力。这种自主性,既带来了前所未有的兴奋,也伴随着对未知挑战的忐忑。
他们開始接触来自五湖四海的同学,了解不同的文化背景和思维方式,这极大地开阔了他们的眼界,也让他们学会了如何与形形色色的人相处。
经济独立,是十八岁以内人即将面对的另一个重要课题。他们可能开始通过兼职、实习来赚取生活费,体验到“一分耕耘,一分收获”的辛劳与成就感。每一次自己赚来的錢,都不仅仅是金錢的数字,更是独立自主的证明,是迈向成熟的有力步伐。他们开始学着管理自己的财务,制定预算,精打细算,这是一种宝贵的人生经验,为他们未来的生活打下坚实的基础。
社会責任感的萌芽,也开始在十八岁以内人的心中悄然滋長。他们不再仅仅关注自己的小世界,而是开始关注社会现象,思考自己能为社会做出什么贡献。参与志愿活动,关注环保议题,关心弱势群体,这些行为的背后,是他们内心深处对公平、正义的追求,是对這个世界更深层次的理解和关怀。
他们开始意识到,自己不仅仅是社会的一份子,更是推动社会进步的有生力量。
情感世界也变得更加复杂和成熟。愛情不再仅仅是校园里的青涩悸动,而是可能面临着更现实的考量,比如异地恋的挑战,或者是在现实压力下对感情的权衡。友情也经歷了筛选,那些能够经受住时间和距离考验的,将成为他们生命中更加坚固的情感支撑。他们学会在人际关系中处理矛盾,学会倾听和理解,也学会了如何更好地表达自己的情感。
职业规划,这个曾经遥不可及的概念,如今变得触手可及。他们开始认真思考自己的职业方向,分析市场需求,并为之积极准备。每一次的实习经历,每一次与行业前辈的交流,都像是為未来的职業生涯添砖加瓦。他们可能经历迷茫,经历挫折,但正是這些过程,让他们更加清晰地认识到自己的优势和劣势,也更加坚定地走向自己的目标。
在这个快速变化的时代,十八岁以内的人,拥抱科技,但也保持警惕。他们是数字原住民,熟练運用各种新兴技术,但也意识到过度沉迷于虚拟世界可能带来的负面影响。他们学會平衡線上与线下的生活,用科技赋能自己的学习和生活,同时保持着对现实世界的敏锐感知。
他们是探索者,是创新者。他们拥有年轻的视角,敢于挑戰传统,敢于提出颠覆性的想法。无论是创業,还是在藝术、科技领域寻求突破,他们都展现出了惊人的潜力和创造力。他们的身上,充满了无限的可能,他们是未来社会发展的强大驱动力。
当然,成长之路并非一帆風顺。十八岁以内的人,也可能面临着学业的压力,家庭的期望,以及自我认同的困惑。他们可能会经历焦虑,经歷迷茫,甚至经歷失败。但正是这些挑战,磨砺了他们的意志,塑造了他们的品格。每一次的跌倒,都是一次重新站起来的机會;每一次的克服,都是一次心灵的成长。
对于“十八岁以内人”這个群體,社會应该给予他们更多的理解和包容。他们不是不成熟,而是在成长的道路上,需要时间和空间去探索、去试错。我们需要鼓励他们的独立思考,支持他们的创新尝试,也需要为他们提供必要的指导和帮助。
总而言之,十八岁以内的人,是人生旅途中最闪耀的星辰。他们身上汇聚着青春的活力,理想的光辉,以及对未来的无限憧憬。他们是希望的承载者,是未来的创造者。我们期待着他们以更加自信、成熟的姿态,去拥抱更广阔的世界,去书写更加壮丽的人生篇章,去点亮属于他们自己的,也属于这个时代的,璀璨星空。
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 江惠仪
摄
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