近距離感受小浪底“清淤蕩沙”

雖然《環球時報》記者對小浪底水利樞紐開閘放水的氣勢早有耳聞，而當真站在一條條“白龍”旁邊的時候，依然會震撼于它們的磅礴。 6 月 23 日，小浪底開啟黃河第 33 次調水調沙的第二天，大壩下泄流量由 每秒 2600 立方米上調到了 每秒 3500 立方米，新加入的明流洞成為泄流主力。只見一條“白龍”如脫韁野馬般向前上方噴薄而出，一個接一個的白色浪花你追我趕，如無數小“白龍”騰空而起。那是每秒 1500 立方米水在幾十億庫容的壓力下從 10.0 米寬、 11.5 米高的洞中涌出的雷霆萬鈞。調水調沙就是要用小浪底的這種雷霆之勢為黃河沖刷河道、為下游補水，也讓小浪底清庫迎汛。

小浪底水利樞紐調水調沙現場 （受訪者供圖）

小浪底“出手”，黃河再無斷流

小浪底水利樞紐扼守黃河中游最后一段峽谷出口，過了它就是一馬平川的下游，它控制著黃河91.2%的徑流量和近100%的輸沙量。2001年12月，小浪底水利樞紐主體工程完工，2002年，黃河開啟調水調沙，自此黃河再未斷流，河床也不再攀升，這一使用了諸多當時世界頂尖技術的巨無霸工程圓了中國人的治理黃河夢。

據《環球時報》記者了解，自小浪底開始調水調沙以來，黃河下游河道主槽平均下切3.1米，河道最小過流能力從每秒不足1800立方米提升到每秒5000立方米。

“今年調水調沙最大下泄流量設計為4800立方米每秒，6月25日到29日，持續5天，這么大的流量持續這么長的時間將創調水調沙的紀錄”，小浪底管理中心水量調度處高級工程師趙珂向《環球時報》記者介紹了第33次調水調沙的亮點。這種自信一方面是因為這次起調水位達252米，較去年高出約6米，水庫蓄水量比去年多近10億立方米，水量相對豐沛；另一方面是“智能大壩”成果卓著，有最新高科技為小浪底“人造洪水”保駕護航。

“天空地水工”，讓安全隱患無處遁形

《環球時報》記者在現場看到，壩頂一塊寬闊的平地上，方形的無人機巢緩緩打開，一臺國產無人機平穩飛出，按照預定線路前往既定壩區巡檢。據介紹，這是小浪底的無人機自主巡檢系統，它一共有27條巡檢線路，覆蓋小浪底整個區域。每天它都會根據排班定時出發，20分鐘左右一趟，巡檢完成后生成報告，通過有線專網與無線網絡傳回飛行控制平臺。飛行控制平臺就在不遠處現代感十足的辦公樓里，工作人員會根據已研發的混凝土裂縫識別、混凝土破損識別、壩坡雜草識別、落石識別等算法對巡檢報告進行研判，發現異常立即行動。據工作人員對《環球時報》記者介紹，目前，人工智能算法識別準確率已達80％以上。每個星期無人機都會對整個壩區做一次巡檢，如遇情況，它可以加密巡查。

據介紹，無人機自主巡檢系統只是小浪底高科技監測手段的一種，小浪底的“天空地水工”一體化監測感知體系讓相關方對大壩各方面實時情況如數家珍。天上有衛星，小浪底按每月一次的頻率獲取庫區全域的高分辨率衛星遙感影像，通過數據對比自動提取問題圖斑信息，亂占、亂采、亂堆、亂建無處遁形。空中有測雨雷達與無人機，雨未下而早籌謀，落石、破損第一時間發現。地上是14個自建水文站，562套高清攝像頭、熱成像攝像頭、夜間紅外攝像頭等設備，和新近引進的巡檢機器人，可以對水情、設備狀況、人員違規等及時感知。水中有無人船搭載多波束無人測深系統，每年汛前、汛后開展近壩區水下地形測量，還有淺地層剖面儀，配合水位、拉力等相關傳感器和自動化升降裝置，對進水塔前淤積進行全天候在線監測。工則是做好工程安全監測，自2021年起，小浪底工程開展安全監測儀器補埋與數據采集自動化改造，今年更是添置了地基InSAR（干涉合成孔徑雷達）監測設備，24小時值班緊盯大壩及周邊山體的形變，有異常立即報警。

“智能大腦”，讓調水調沙更精準

《環球時報》記者看到，小浪底水利樞紐辦公大樓二樓有一間充滿科技感的大廳，一面墻的大屏顯示著鮮活的小浪底：發電機組的現場畫面、各種安全監測的數據、上游的二維水沙動態等。這里是數字孿生小浪底集控中心，可以說是小浪底的“大腦”，在調水調沙期間，平臺每天自動算兩次，研判庫水位降幅、對接水位、異重流產生及運動過程、大壩安全性態，輔助制定孔洞組合運用方案和機組停機避沙策略等。趙珂對《環球時報》記者表示，針對水利部黃河水利委員會下發的調水調沙指令，“我們也不斷用數字孿生平臺進行計算，計算結果讓我們對今年實現5天4800立方米每秒大流量的創紀錄成績充滿信心，數字孿生小浪底平臺給了我們更精準調控的底氣。”

據專家介紹，作為小浪底的“大腦”，數字孿生平臺將各種數據統合起來，結合植入的知識庫與研發的各種水利模型，提前預警安全情況、推演調水調沙方案、協同調度水沙電等。其中調水調沙中的關鍵硬核技術“異重流”精準把控靠的就是數字孿生技術的推演。一般調水調沙分兩階段實施：第一階段大流量清水下泄沖刷下游河道，第二階段利用“異重流”為小浪底排沙。“異重流”就是上游下來的含沙渾水比清水重，它不會和清水融合，而是在其下面貼著庫底向前推進。當與小浪底聯合調水調沙的三門峽、萬家寨等水庫的來水與下泄水流形成的吸力把壩底攪動到一定程度后就到了排沙的時間。排沙效能的最大化需要精準調控水流速度、密度差值，讓底層渾水穩穩沖向壩前，在到達壩前之時，及時開啟排沙孔洞，同時這還涉及根據水中含沙量及時關停發電機組的問題。正是有了數字孿生平臺對調度方案進行預演與動態分析，2025年調水調沙排沙量超1.6億噸，創下紀錄。

本次調水調沙預計將持續21天左右，于7月12日前后結束水庫調度，在新技術加持下小浪底排沙有望再創佳績。