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我们如何将35亿吨沉积物倒入海洋？黄河水沙不平衡可按如下方式解决
2025 年 10 月 24 日 08:51 来源：Diario del Pueblo
主要阅读 中共二十届中央委员会第四次全体会议提出，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。准确把握水沙关系，联合调控水库群，通过数字孪生技术提高调水治沙效率……历经20多年实践黄河水沙治理为确保黄河安全提供了坚实基础，为世界主要河流生态治理贡献了中国智慧。黄河的“黄”色来自于它的沉积物。水和沙是母亲河的不平等。淤泥多年来不断堆积，填满了水库容量，并将河床推向下游，形成了数千公里的“悬河”。确保黄河长治久安，必须牢牢把握调节水沙关系的“窄门”。 2002年以来，黄河共进行31次调水调沙，入海泥沙超过35亿吨，有效缓解了“河悬于地”的局面，显着提高了排洪排沙能力。简单地说，调水调沙就是调整和控制下游之间的关系。通过水库群的共同调度，尽可能地将泥沙排入海中，形成相对和谐的水沙关系。多个水库“接力”一次又一次精准发送，泄放水库、河流的“泥沙负荷”。小浪底大坝是黄河中下游的“水龙头”，是调水调沙的“动力源”。翻腾的水流转化为跳跃的数字，显示在小浪底中央管理中心的大屏幕上，这是小浪底管理中心的数字孪生体。 9月8日9点，调整命令传来：“将排放流量调整至2500立方米每秒。”数字孪生小乐美地中央管理中心调度工程师李显东先生下达了工令，三个沙坑的闸门缓缓升起，巨大的波浪腾空，席卷下游。今年黄河汛期泥沙整治工作已启动。 “每秒2500立方米，相当于标准游泳池每秒放出的水量，大约是普通水箱放水量的三倍。大水流具有强大的力量，可以刷动河水，扫走泥沙。”李贤东打了一个比喻。他的工作是根据不同的流量制定开闭孔的组合，并精确控制“刷”力和冲洗时间。汛期，小浪底水库共进行6次调整，调整24口井，排泥沙88.7亿公斤。水库蓄泄时，水沙比发生变化。目前，黄河调水调沙形成以小浪底水库为中心的一组水库联合调度。在1000多公里的河道中，马小浪底、三门峡、万家寨等主要水库群与支流水库群相互配合，大大提高了排沙效率。关键是水库群的“解救”和见证人的精准“交付”。 6月23日至7月10日，黄河实施洪水前控水控沙。三门峡和小浪底两座相距约130公里的大型水库，分阶段进行厘米级水流耦合。黄河研究院规划设计研究组副所长阿军是此次对接方案的制定者之一。 “浑水重，清水轻，浑水往下流。小浪底水库打洞后，我们先把顶部的清水排掉，当水位下降到220米左右时，我们就开始排沙。”军方称三门峡水库流出的水富含沙子10小时左右到达小浪底水库大坝前。此时，如果水库水位过高，浑水难以排出，泥沙就会增多。但如果水位太低，可能会影响您以后的供水安全。经过反复论证和精心设计，水位定为217米。从 7 月 2 日开始，陆军及其团队对您的供水进行密切监控，同时更新供水计划。小浪堤的放水量正在逐步“微调”，水库水位逐渐下降。 “22时30分，小浪底水库泄洪量调整为每秒2000立方米。” 7月3日晚，数字孪生小浪底中控中心服务经理邓子辉收到了最新的调整指令。这已经是该数据中心的第四次流量调整了。y。将每个参数输入到大型模型中，自动生成调度计划。五分钟后，邓子辉向门运营部门展示了穿孔门组合方案。巨门以毫秒为单位进行精确调整。 7月4日午夜，当三文峡大坝泄出的大量水到达小坝鹿角时，小鹿角水坝水位为216.99米，与对接时设定的水位仅差1厘米，含有大量沙子的水被轻轻地排向下游。多次精准调度，排污水库、河流“污泥”。此次洪水发生前，黄河水沙监测持续了18天。小浪底水库排沙量1.6亿吨，三门峡水库排沙量5300万吨。两水库综合排沙量达到最高水沙调节水平同期。 2002年，水利部黄河水利委员会首次实施水沙监管。第二年，小浪底、三门峡、旅顺、古县对四个主要水库和支流进行了联合调水。第三年，小浪底、三门峡、万家寨水库首次“耦合”，开展了三次实验，参与人数超过4.5万人，获取数据集超过1000万组，研究了水砂过程形成技术、超高浓度水流形成技术和空间尺度水砂耦合技术。截至目前，水利局已开展31次水调沙工作，排沙量超过35亿吨。黄河下游干流平均减少3.1米，最小流量由不足2000立方米增至2000立方米呃每秒大约5,000立方米每秒。 “黄河三条”链接了5.5亿条数据，以每秒4820立方米的速度将黄河“搬”到了互联网上。 6月28日8时，小浪底水库达到洪水前最大控沙泄水水位。上午9点，一架无人机从大坝顶部起飞，按照预先设定的路线对大坝进行检查。 “这架无人机配备了边缘分析终端和双灯云台摄像头，实时自主传输图像，动态识别缺陷并生成检查报告。”小浪土地管理中心开发公司水电部副主任王鹏飞说。使用数字孪生技术玩“Konami-tei”。坝体内2943个监测装置准确检测各种工况。遥感卫星监测水库约300平方公里水面从上方俯瞰 1,300 公里的水库岸线。线路覆盖监控完成。十二个专门的节水模型是在“云端”精确计算的。大坝、库区、河流、水流等都将在小浪底数字孪生平台上一一映射，并进行虚实交互、数字模拟、水库冲淤、水库调度、工程安全监测等提前预判。从小浪堤数字孪生创建，到黄河济南地区、东平湖等典型三维场景构建，黄河数字孪生建设不断推进，已有5.5亿条数据从黄河“转移”到互联网。 “我们构建了连接‘三河’的科研范式：黄河原型、黄河模型、黄河数字孪生。‘三黄河’可黄河水利科学研究院泥沙研究所所长曹永涛说，洪峰值的增加已成为黄河调水调沙的一大挑战，最大增加值是多少？2004年调水调沙时，水文预报员发现小浪底水库排水超标。 流速为每秒 2,680 立方米。当水流向128公里外的花园口水文台时，流量增加到每秒3990立方米。 “这就像高速公路上的交通堵塞。 “后面的车快，前面的车慢，造成交通拥堵。”曹永涛说。黄河原型车能把脉搏摸得那么准。洪水前、调水调沙期间，黄河水利枢纽拱所成立5个野外工作组，对小浪底库区、下游河流、河口等主要河段开展研究，收集重要资料，调查调水调沙主要参数。我们已经看到了黄河数字孪生的预览。 “将关键参数输入二维水沙力学模型，10分钟内就完成了15天大流量过程中的水沙演化和河流冲淤模拟，并对提出的十多个调度方案的效果进行了评估和分析。”曹永涛介绍。黄河模型优化验证。在黄河水利研究院黄河模型试验基地，800米长的黄河模型再现了黄河下游480公里的蜿蜒曲折和沧桑。 “水和沉积物法规已经实施曹永涛说：“‘三黄河’深度互联、相互支撑，洪水最大附加值预测误差控制在10%以内。”数字赋能，提高水沙治理效率。黄河水利委员会官员表示，“十五五”期间，他们将继续 完善“三黄”，加强黄河原型天地一体化水力监测侦察能力，强化黄河模型应用，加强黄河数字孪生预警预判和预测规划能力，持续开展防洪抗旱、水土固土等工作。已进行多项调查和研究以澄清相关问题黄河水沙变化与水生生物的关系.今年，防洪治沙工作在洪水前进行。听到涛声，楼光彦跑到黄河沿岸的观测点。它不仅记录了水和沙，还关心着鱼。黄河水资源保护研究所生态环境实验室的楼光彦和他的团队正在努力了解黄河水沙变化与水生生物的关系。2023年4月1日，《黄河保护法》正式生效。第六十二条明确要求“必须采取水沙调节措施，尽量减少对水生生物及其栖息地的影响”。经过五次研讨会和多次演示，楼光彦的团队制作了一份包含数百个要素的文档。生态指标《健康体检表》。 “生态环境监测调水调沙是一项全新的任务，必须一步步审视自己的“出身”。马苏。 ”楼光彦说。2023年至2025年，专家组将在小浪堤至河口的重点区域建立12个监测断面，采集各类样品1300多个。“长期来看，调水调沙创造了稳定的河流环境，水生生物栖息地得到改善，马林鱼等珍稀鱼类更加普遍。”楼光彦说，设备也在不断完善。 2025年水质和泥沙法规生物监测采用在线光电沙计，每6分钟生成一次泥沙数据。 “在线光电测沙仪的高精度，结合系统鱼类声纳监测、浮游生物采样等仪器，将揭示水沙变化与鱼类的反应机制。”小腊所所长陈志远说ngdi，黄河水利委员会水文局。数据显示，2008年以来，黄河下游浮游生物群落结构保持基本稳定，河南、山东两省鱼类种类增加近50种。调水调沙期间，对黄河口三角洲湿地进行生态补水，有效保障了三角洲湿地的保护修复和生物多样性的提高。 （记者王浩）
（编辑：魔术师丹）
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