黃河泥沙問(wèn)題由來(lái)已久,每年帶下來(lái)的沙土堆積在下游河床,讓河道越來(lái)越高,懸在地面上,稍有大水就容易決口。早年間,三門(mén)峽大壩建起來(lái),本想擋住洪水和泥沙,結(jié)果泥沙淤積太快,上游河床抬高了好幾米,陜西那邊差點(diǎn)出大麻煩。改造了好幾次,還是沒(méi)徹底解決,這就逼著下游再建小浪底,來(lái)專(zhuān)門(mén)對(duì)付泥沙。
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小浪底選在洛陽(yáng)北邊黃河干流上,離三門(mén)峽不遠(yuǎn),1991年開(kāi)工,1999年蓄水。設(shè)計(jì)時(shí)就吸取了三門(mén)峽的教訓(xùn),攔沙庫(kù)容定在75.5億立方米,夠大,能裝下不少沙子。剛開(kāi)始運(yùn)行,泥沙來(lái)得猛,第一年就淤了2億多噸,專(zhuān)家們擔(dān)心用不了幾年就滿(mǎn)。現(xiàn)在看,運(yùn)行25年,淤積控制在31億立方米,只占了四成多,這得歸功于調(diào)水調(diào)沙這個(gè)辦法。
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調(diào)水調(diào)沙從2002年第一次試,到現(xiàn)在已經(jīng)搞了30次。簡(jiǎn)單說(shuō),就是汛期前把上游水庫(kù)的清水放下來(lái),先沖刷小浪底庫(kù)尾的泥沙,形成密度大的渾水流到底部,然后從低位洞排出。清水在上,渾水在下,這叫異重流,能高效帶走沙子。每年6月底到7月初干這事兒,流量控制得準(zhǔn),避免下游出事。
拿2025年這次來(lái)說(shuō),6月23日啟動(dòng),下泄流量從2600立方米每秒開(kāi)始增到3000多。7月3日,出庫(kù)水變濁,含沙量一下子上百千克每立方米。預(yù)計(jì)排沙過(guò)程到7月9日結(jié)束,總排沙超1億噸,還給下游三角洲補(bǔ)水1.5億立方米。這樣的操作不光清庫(kù),還維持河道過(guò)流能力。
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這些年累計(jì)排沙入海35億噸,下游河床降了3.1米,主槽過(guò)流從1800立方米每秒升到5000多。原來(lái)河道窄得像瓶頸,現(xiàn)在寬松多了,防洪標(biāo)準(zhǔn)提到千年一遇。春季供水也穩(wěn)了,不再斷流,河南糧食產(chǎn)量穩(wěn)占全國(guó)一成,這都靠小浪底調(diào)節(jié)水沙關(guān)系。
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其實(shí),早先設(shè)計(jì)以為20年就淤滿(mǎn),結(jié)果因?yàn)樯嫌紊鷳B(tài)修復(fù),入黃沙量減了,年均淤積降了近四成。黃河流域種樹(shù)建梯田,土壤侵蝕少了,水土保持見(jiàn)效。進(jìn)入小浪底的沙量從高峰時(shí)的幾億噸降到現(xiàn)在,庫(kù)容壽命延長(zhǎng)了26年,看來(lái)當(dāng)初的擔(dān)心多余了。
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不過(guò),淤積還是在31億立方米這個(gè)數(shù)上,占了攔沙容量的41%。這說(shuō)明調(diào)水調(diào)沙管用,但不是萬(wàn)能。泥沙粒徑變細(xì)了,下游沖刷均勻,不易永久淤積。異重流讓細(xì)沙遠(yuǎn)輸,粗沙留底,但整體輸沙效率高,避免了河床再抬升。
聯(lián)動(dòng)上游水庫(kù)是關(guān)鍵,三門(mén)峽、萬(wàn)家寨接力放水,保持下游流量2600立方米每秒以上,持續(xù)幾天。泥沙直奔大海,800公里外入海口不堵。高速水流還帶走河道舊沙,生態(tài)補(bǔ)水讓三角洲濕地恢復(fù),植被多了,生物多樣性好轉(zhuǎn)。
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發(fā)電方面,小浪底年均46億千瓦時(shí),本來(lái)生態(tài)修復(fù)讓徑流少點(diǎn),發(fā)電減6.9%,但泥沙少,庫(kù)容保住了,累計(jì)發(fā)電反而多出不少。預(yù)計(jì)到2024年底,總發(fā)電比沒(méi)修復(fù)的多57%,多發(fā)1000億千瓦時(shí)。這筆賬算下來(lái),調(diào)沙不光防災(zāi),還帶經(jīng)濟(jì)效益。
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數(shù)字化升級(jí)讓操作更準(zhǔn)。數(shù)字孿生系統(tǒng)預(yù)演水沙過(guò)程,調(diào)度時(shí)間從半小時(shí)縮到5分鐘。測(cè)雨雷達(dá)、攝像頭全覆蓋,監(jiān)測(cè)3200多支儀器,預(yù)警廣播防下游事故。2025年調(diào)沙就用這套,提前算出異重流運(yùn)動(dòng),排沙更高效。
泥沙管理得益于全流域努力,上游減沙,中游攔沙,下游輸沙。調(diào)水調(diào)沙讓黃河從害河變利河,但沙源還在,需持續(xù)水土保持。未來(lái)可能建新水庫(kù)如磧口,繼續(xù)攔沙。生態(tài)修復(fù)和科技結(jié)合,看來(lái)能長(zhǎng)效管住泥沙。
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下游河道形態(tài)穩(wěn)了,主槽不萎縮,灘區(qū)放淤造地,泥沙變資源。河口補(bǔ)水脈沖式,濕地生機(jī)勃勃。防洪安全提升,沿岸百姓少擔(dān)心決口。調(diào)沙效果顯而易見(jiàn),淤積沒(méi)超預(yù)期,河床降了,供水穩(wěn)了。
不過(guò),挑戰(zhàn)還在,氣候變幻,降雨不均,沙量波動(dòng)大。需優(yōu)化調(diào)度,結(jié)合南水北調(diào)西線(xiàn),多調(diào)水沖沙。機(jī)械清淤試驗(yàn)在試,資源化利用沙子做建材,恢復(fù)部分庫(kù)容。但規(guī)模有限,主要靠預(yù)防。
總的看,20多年調(diào)水調(diào)沙,排沙效果超出設(shè)計(jì)預(yù)期。庫(kù)區(qū)淤積31億立方米,沒(méi)滿(mǎn),壽命延長(zhǎng),黃河安瀾有保障。這事兒證明,科學(xué)管理能治大河,未來(lái)繼續(xù)創(chuàng)新,黃河會(huì)更好。
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