大象新闻记者 朱圣宇
6月22日,黄河2026年汛前调水调沙启动实施,预计将持续到7月12日前后,将排出超过1亿吨泥沙。
那么为什么要进行调水调沙,调水调沙又是如何实现的?大象新闻带您一起探秘。
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黄河为什么要“调水调沙”
黄河,这条流淌在中国大地上的母亲河,因其泥沙含量高而闻名于世。素有“斗水七沙”之称的黄河,平均每年有4亿吨泥沙堆积在其下游河道里,形成了长达800千米的“地上悬河”,最大悬差超过10米。这种状况严重威胁着沿岸居民的生命财产安全,并影响了河流生态系统的健康。20世纪末,由于泥沙淤积,主河槽宽度萎缩至不足200米,过流能力降至1800立方米每秒,“小洪水、高水位、大灾害”的风险日益加剧。
为了应对这一挑战,中国自2002年起开始实施一项名为“调水调沙”的工程措施。这项技术通过人工手段来改善黄河水沙不平衡的问题,其核心在于利用黄河中游水库适时蓄存或泄放水流,以冲刷下游河道中的泥沙,达到“清洗”河道的目的,从而防止河床进一步抬升,维护河流健康。
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调水调沙的具体操作方式
联合调度水库:在主汛期到来前,万家寨、三门峡和小浪底等位于黄河干支流上的水库会提前腾出库容用于防汛。此时,这些水库将加大下泄流量,在确保安全的前提下,让河水带走沉积在库底及河底的泥沙。而在汛期内,如果洪水量级不大且泥沙含量不高时,更多水库如陆浑、故县、河口村及龙羊峡、刘家峡等也会参与到调水调沙的过程中,共同作用,为冲刷泥沙创造条件。特别是小浪底水库,它控制了几乎100%的黄河泥沙和90%的水量,对于调水调沙具有至关重要的意义。
精确计算下泄流量:下泄多少流量是一个复杂的技术问题,需要综合考虑堤防的安全性、主河槽的行洪能力以及水流携带泥沙的能力。科学研究表明,当小浪底水库下泄流量处于2600立方米每秒到平滩(河水与边滩相平)流量之间时,能够更有效地输送泥沙入海。
分阶段实施“调水”“调沙”:结合腾库迎汛的要求,调水调沙分为两个阶段:以黄河2026年汛前调水调沙为例,第一个阶段就是22日开始小浪底大流量清水下泄,这个阶段的目的主要是冲刷黄河下游河道,维持下游河道过流能力。第二个阶段是等到7月上旬的时候,就是小浪底水库水位降低到215米,上游三门峡、万家寨两个工程联合调度水流到达小浪底坝前,冲刷小浪底水库,为小浪底调水调沙补充后续动力。当河道中的挟沙水流与库区清水相遇,由于前者的密度更大,挟沙水流会潜入清水底部继续向前流动,形成“异重流”,最后从排沙孔洞排沙出库,达到减淤的效果。
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多库协同 共赢减淤
有网友留言提问:“三门峡水库、万家寨水库放水可以冲刷小浪底水库的泥沙,那它们自身的泥沙怎么处理?如何冲刷呢?”
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由于小浪底水库地处黄河中游最后一道峡谷出口,控制着黄河几乎100%的泥沙和90%以上的水量,是调控黄河水沙关系、实施调水调沙的核心工程,因此历年受到更高关注。事实上,三门峡和万家寨水库并非只是为小浪底“打工”,而是协同接力冲刷。在黄河调水调沙体系中,它们既是下游河道和小浪底水库的“助攻手”,也是自身库区泥沙管理的“主角”。通过科学调度和“蓄清排浑”的运行方式,这两座水库在冲刷下游的同时,也有效实现了自身库区的减淤和库容长期保持。
什么是“蓄清排浑”?
“蓄清排浑”是黄河多沙河流水库长期运行的关键技术之一,其核心在于根据来水含沙量的变化,动态调整水库运行水位:
汛期排浑:每年6—10月汛期,黄河来水含沙量高。此时,水库主动降低水位,甚至接近或达到敞泄状态(即闸门全开、自由泄流),利用大流量水流将入库泥沙和已淤积在库尾、库区的泥沙尽可能排出,防止泥沙长期沉积造成库容损失。
非汛期蓄清:进入11月至次年5月的非汛期,来水含沙量显著降低。水库则抬高水位蓄水,形成稳定清水库容,用于满足防洪、防凌、灌溉、发电、城乡供水等综合兴利需求。
这种“该排时排、该蓄时蓄”的灵活调度策略,使水库既能发挥工程效益,又能最大限度减少泥沙淤积。
在历年调水调沙实践中,三门峡和万家寨水库不仅参与接力冲刷小浪底库尾和下游河道,还通过自身汛期大流量排沙,显著恢复了有效库容。例如,近3年来,万家寨水库累计恢复库容1.446亿立方米,三门峡水库基本实现冲淤平衡——即排沙量与来沙量趋于一致,库容不再持续萎缩。
由此可见,黄河调水调沙不是单点作战,而是一套精密协同的系统工程。从上游到下游,各水库各司其职、相互配合,在“冲下游”的同时“清自己”,真正实现了多库联动、协同减淤、整体优化、多方共赢的目标。
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“调水调沙”实施成效
自2002年首次实施以来,黄河先后开展了33次调水调沙作业。经过多年的努力,调水调沙已经取得了显著成效。最近三年间,万家寨水库累计恢复了1.446亿立方米的库容,三门峡水库基本实现了冲淤平衡状态,而小浪底水库则恢复了1.462亿立方米的库容。此外,下游河道主河槽平均降低了2.6米,过流能力从2002年汛前的1800立方米每秒提升到了当前的约5000立方米每秒左右,大大减少了中小洪水漫滩的概率,提高了社会经济用水保障率,同时也促进了生态环境的有效修复和保护。
未来,解决黄河水沙关系不协调的问题仍需持续努力。一方面,应继续大力开展水土流失治理工作,通过植树造林等方式减少源头泥沙进入黄河;另一方面,则要进一步完善水利工程体系,推进包括古贤、黑山峡、碛口在内的重大水利工程建设,并探索发展“数字孪生黄河”技术,为调水调沙提供更加坚实的科技支撑。
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