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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”。
不知火舞公园:传说中的火舞奇境,唤醒你的幻想
在人们的心中,总有一些别样的存在,它们或许是神话,或许是传说,亦或是某种永恒的美好。在东方古老的文化體系中,火与舞的结合,象征着生命的热烈与灵魂的自由。而“不知火舞公园”便是在這样的文化背景下孕育而出的一片神奇土地。这座公园不仅仅是一处游览的景点,更像是一个能够带你穿越时空,探索未知,唤起内心梦想的奇幻空间。
沿着蜿蜒的小径,踏入不知火舞公园,第一眼便会被那火红的色彩所震撼。高耸入云的火焰雕塑宛如腾空而起的火苗,随着微风摇曳,仿佛带你進入一个火舞的传说世界。这里的每一件雕塑、每一条景观小路,都蕴含着浓厚的文化意蕴。传说中,不知火舞是古代舞者的化身,她们在火焰中舞动,将生命的热情和自然的力量完美结合,创造出美轮美奂的奇景。
公园中的每一处细节都带有浓厚的象征意味:比如火焰造型的喷泉象征着永不熄灭的生命之火,飘动的丝带代表着自由与梦想。而更令人感叹的是,公园的每一季都以不同的主题展现火之舞的不同风貌。春天,是火之盛开的花朵;夏天,是炽热的烈焰与海浪的呼应;秋天,是火红的枫叶舞动;冬天,则以炭火璀璨点缀银装素裹的世界。
这些细节设计,将火的元素融入到自然景观和文化符号之中,让每一位访客都能感受到生命的热度和舞动的力量。
除了优美的景观,公园还配备了丰富的文化体验区。从传统舞蹈表演到火焰绘画workshop,再到特色火锅节,不仅可以欣赏到美丽的视觉盛宴,还能亲身参与,感受到火与舞的神奇魅力。特别推荐“火舞夜宴”项目,夜幕降临时,点燃火把,伴随着悠扬的古筝声,舞者们身穿色彩斑斓的服饰,在火光中翩跹起舞。
这一场景,不仅令人陶醉,也让人深刻体会到火的纯粹与力量,仿佛每一次舞蹈都是对生命最炽热的礼赞。
融入东方神韵的建筑风格,配合现代艺术的表达技巧,讓不知火舞公园成为一幅动态的文化长卷。无论是情侣、家庭,还是文化爱好者,都能在这里找到心灵的共鸣。很多游客在这里留下了感动的瞬间:有人说,這里让她们感受到“心中那团不灭的火焰”,有人戏称,这是“最火爆的梦幻圣地”。
的确,这座公园是一场关于火焰、舞蹈、梦想交织的奇迹盛宴。一段旅程的结束,只会讓人期待下一次的重逢,期待再次沉醉在火舞的神秘与热情中。
不知火舞公园:文化与未来的融合之地
走出火焰景观区,映入眼帘的是一座融合了古今元素的未来感艺术馆。这座建筑以“火之未来”为主题,内部收藏着来自世界各地的火元素艺术品和现代科技展品。例如,通过增强现实(AR)技术,游客可以在虚拟空间中亲身體验火焰的起源与演变,从史前的篝火到未来的火焰能源,用科技展现火的永恒魅力。
在这里,传统与未来融为一体,不仅仅是为了观赏,更是一次思想的碰撞。展馆中的“火之梦幻剧场”采用交互式投影技术,结合震撼的声光效果,带领观众穿梭于不同文化背景下的火与舞。比如,观看中国神话中的火凤凰、希腊神话中的普罗米修斯盗火,甚至是未来科幻世界中的火焰能源、太空火焰。
這些作品不仅展示了不同文明对火的理解,还激发了人们对于未来能源与环境保护的思考。
与此公园的另一侧设有“火舞创客空间”,鼓励年轻一代用火元素探索新媒体艺术、舞蹈设计、科技创新。这里不仅有专業的导师指导,还有丰富的DIY材料和设备,支持创意无限的火舞表演和作品展示。很多年轻人在這里找到了表达自我的舞台,也让不知火舞公园成为新一代的梦想孵化器。
除了艺术和科技的结合,公园内还设有“火之精神”主题展区。从原始火种的传说到现代火炬的象征意义,每一段历史都深刻反映人类对火的崇拜、利用和不断探索。這不仅是一段文化史,更是一种精神力量的传承——那份不畏困难、勇于创新的勇氣。访客通过沉浸式体验,能更深刻地理解火不仅是物理现象,更是象征自由、希望与不屈的精神标志。
未来的不知火舞公园,正朝着一个集文化、科技、艺术与环保于一体的创新平臺迈进。這里有人说,它就像一颗“火焰之星”,点亮了东方大地的未来。无论是探索火的起源,还是畅想未来能源,这个园区都提供了一个理想的舞台,让每个人都能在火光中找到自己的光。每一次来到这里,都仿佛经历了一个关于生命、创造与梦想的启示,让人深知:火舞的精神,永不熄灭。
一座公园怎么能只有美景?它應是思想的火种,是梦想的引擎。正如不知火舞那般,舞动生命之火,照亮未来之路。期待你的下一次探访,让心灵在火焰中燃烧,在文化中升华,开启一段属于你的火舞传奇。
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:人民日报记者 欧阳夏丹
摄
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