排沙超30亿吨,黄河不断流!800千米地上悬河:主槽平均下切3.1米

 产品展示    |      2025-11-20 03:56

从公元前602年到1938年,这2540年时间里黄河决口累计达到1590次,其中有338次都发生在开封,较大的改道又有26次。“河决之害,莫大于开封。”。

这史册上的一句话,可以说是一点也不夸张,因为占到了黄河史上决口的五分之一有余,这才有了“城摞城”奇观。

如果你也去过黑岗口记事广场,一定看到过一组数字雕塑,上面清楚记载了开封三次大决口的具体年份、受灾情况,其中一次最为惨烈,37万的开封城居民因为一场大水只剩下3万余人。很难想象,曾经开封城被洪水围困的巨大灾难竟然发生过15次,有6座城市先后被埋没在地下。

但说到底,这一切的主要原因还是因为黄河这条河流很特别,平均一年输沙量就高达16亿吨左右,哪怕我们做了各种生态保护措施,在一定程度上减小了进入黄河的泥沙量,但至少到目前为止,全世界范围内依然没有哪条河流的含沙量有黄河高,这也是导致黄河下游泥沙淤积形成地上悬河的根本原因。

而两岸滩区人民“与河争地”又进一步导致了悬河上的悬河诞生,也就是所谓的二级悬河。黄河下游的“地上悬河”一直是个令人头疼的问题,尤其是2002年以前,小洪水、大灾害风险可以说是加剧的趋势。

生活在这里朋友更有体会,这些地方特别容易决口改道,对大家的生产生活影响极大。因为,这里800千米的地上悬河当时最大悬差有10米,而主河槽又因为泥沙淤积导致过流能力持续下降,仅能达到每秒1800立方米。

实际上,“调水调沙”理论就是在这个背景下提出来的,简单来说就是把黄河干流的水库群统一调动起来,通过人为制造洪峰的方式让更多泥沙输入大海,而不是继续淤积在这一段地上悬河,从而实现河床不再进一步抬高。

2002年7月4日是一个意义重大的日子,因为这一天第一次实验性调水调沙正式开启。截至目前,黄委已累计实施31次调水调沙,其中汛期调水调沙占到15次。最近一次调水调沙是9月8日到17日,短短9天时间,三门峡水库和小浪底水库排沙量分别达到692.1亿千克和88.7亿千克。

可能有人觉得这个排沙量和黄河一年的泥沙量相比似乎并不算大,但这只是一次调水调沙,并不是一年的总量,在6月23日到7月9日的时候,小浪底就用17天完成了1亿吨的排沙量。我们以2024年为例,统计数据显示一年排沙量就有5.77亿吨,黄河实现了连续25年没有再断流,内蒙古东居延海实现连续20年不干涸。

这二十多年时间,我国通过黄河调水调沙取得了不少技术突破,比如三级水库接力调度(万家寨、三门峡、小浪底),水库河道接续跨年度泥沙调控技术,做到了精准计算出每消耗多少水量就能输送1吨泥沙(全球第一个水沙调控数学模型)。

你可能没注意到,调水调沙对黄河下游地上悬河的改变是巨大又多面的,主流河槽过流能力已经可达到每秒5000立方米以上,这比之前的不足两千提升了一倍有余;这些年下游河道泥沙量显著减少,累计清洗泥沙量超过21亿立方米,河床高度不升反降,主槽平均下来下切了约3.1米。

截止到现在,小浪底水库累计排沙量已经突破30亿吨,它就在在三门峡水利枢纽下游,两者相距约130公里,调水调沙不仅让更多泥沙进入大海,同时还给河口三角洲进行了生态补水,既保障了利益与安全,又为生物多样性恢复提供了有力保障。

那么,黄河调水调沙是如何做到的?总的来说,主要可分为清水下泄和联合调度水流两个阶段,第一阶段小浪底水库持续大量清水下泄,可以让黄河有河道得到有效冲刷,这样就能让下游河道的过流能力得到保障。然后等到小浪底水库水位已经下降到217米左右的时候,就开始将上游三门峡和万家寨的水联合调度到小浪底坝前直接冲刷水库。

在进行调水调沙的时候,一方面数字孪生小浪底平台会开始发挥它的作用,动态分析库水位降幅、对接水位、异重流产生及运动过程、大坝安全性态,从而制定更科学合理的孔洞组合运用方式;另一方面,水利测雨雷达、卫星遥感、无人机自主巡检系统、安全监测自动化平台这些也会发挥重要作用,从而充分掌握雨、水、沙情数据。

知道吗?小浪底水利枢纽控制了黄河近100%的输沙量,以及91.2%的径流量,是黄河中下游当之无愧的关键控制性工程,除了水沙调控,包括黄河中下游防洪都离不开它, 2023年1月的时候,小浪底水利枢纽入选“人民治水·百年功绩”治水工程项目名单。