超35亿吨黄河泥沙，如何送入大海？

xinwen.mobi · 发表于 2025-10-26 00:19:29

超35亿吨黄河泥沙，如何送入大海？
黄河小浪底水利枢纽，三条排沙孔洞的闸门徐徐抬升，巨浪排空，以每秒2500立方米的速度奔向下游，相当于每秒下泄一座标准泳池的水量。

“黄河之‘黄’，在于泥沙”。水与沙，是母亲河的一道不等式。

泥沙经年累月淤积，挤占水库库容，抬高下游河床，形成千里“悬河”。2002年以来，黄河开展了31次调水调沙，把超35亿吨泥沙送入大海。

“地上悬河”因此有效缓解，行洪排沙能力大大提高。

01 黄河水沙不等式：泥沙治理的世纪难题
黄河作为世界上含沙量最高的河流，年均输沙量曾高达16亿吨。大量泥沙在黄河下游淤积，形成地上悬河，极易决口改道。

这些泥沙不仅抬高河床，还挤占水库库容，严重威胁黄河防洪安全。

数据显示，在调水调沙实施前，黄河下游河道主槽最小过流能力不足2000立方米每秒，防洪能力极其脆弱。

面对这一难题，增水减沙、调水调沙成为破解悬河困境的必然选择。黄河治理者必须找到一种方法，能够将淤积在河道和水库中的巨量泥沙送入大海。

02 调水调沙原理：以水为动力的天然“输沙带”
调水调沙，简单来说是通过水库群联合调度，调节、控制下游水沙关系，将尽可能多的泥沙排入大海，塑造相对协调的水沙关系。

这一世界上独有的通过大规模人工调控水沙关系来治理多沙河流的系统工程，其核心原理是利用水库的调节库容，通过科学调度，人为制造洪峰，让水流冲刷下游河道。

小浪底管理中心数字孿生小浪底集控中心调度工程师李宪栋作了个比喻：“2500立方米每秒的大流量水流，动力强，像一把把‘刷子’，‘刷’河道，冲泥沙”。

在具体操作中，调水调沙从开始结合腾库迎汛的要求，分为两个阶段。

第一阶段是小浪底大流量清水下泄，主要目的是冲刷黄河下游河道，维持下游河道过流能力。

第二阶段是当小浪底水库水位降低到约217米时，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。

03 水库群联合调度：厘米级精准配合的“水沙接力”
黄河调水调沙并非依靠单一水库，而是形成了以小浪底水库为核心的水库群联合调度体系。

在超1000公里的河道上，小浪底、三门峡、万家寨等干支流水库群相互配合，显著提升排沙效率。

2025年6月23日至7月10日，黄河开展汛前调水调沙期间，三门峡和小浪底这两座相隔约130公里的大水库，就上演了一场厘米级的水流对接。

黄河勘测规划设计研究院有限公司规划研究院副院长鲁俊解释：“浑水重，清水轻，浑水潜流在下。小浪底水库开启孔洞后，先排上面的清水，等水位降至220米左右开始排沙”。

从三门峡水库奔流而来的高含沙水流，经过10小时左右抵达小浪底水库坝前。

此时，若水库水位过高，浑水难以排出，反而会增加淤积；但水位过低，可能影响后期供水安全。

多番论证、精心设计后，水流对接水位设定为217米。从7月2日开始，团队轮番值守，一边紧盯来水情况，一边更新调度方案。

小浪底下泄流量滚动“微调”，水库水位一点点降低。

7月4日零时，当三门峡水库泄放的大流量水流到达小浪底坝前，小浪底水库水位为216.99米，与设定的对接水位仅相差1厘米，高含沙水流得以畅排下游。

04 数字孿生黄河：5.5亿条数据支撑的“预演能力”
如今的黄河调水调沙，已经不再是凭经验的摸索，而是由数字技术赋能的精准实践。

数字孿生技术再造了一座“小浪底”。坝体上，2943支监测仪器精准感知各项工情。

空中，遥感卫星对约300平方公里库区水面、约1300公里水库岸线全覆盖监测。“云中”，12个水利专业模型精准运算。

大坝、库区、河道、水流等，一一映射到数字孿生小浪底平台，虚实交互，数字模拟，使水库冲淤、水库调度、工程安全监测等能够提前预演。

5.5亿条数据把黄河“搬”进了互联网。

黄河水利科学研究院泥沙研究所所长曹永涛表示：“我们构建了原型黄河、模型黄河、数字孿生黄河‘三条黄河’联动的科研范式，‘三条黄河’相互参证，提高预报精度，让调度方案更精细”。

在黄河水利科学研究院“模型黄河”试验基地，800米长的河道模型复现了黄河下游480公里的游荡性和过渡性河段。

“调水调沙提前在‘微缩黄河’里演练，查漏补缺，迭代升级”。

05 排沙成效：35亿吨泥沙入海与下游河槽的“降低术”
经过20余年的实践，黄河调水调沙取得了显著成效。31次调水调沙累计将超35亿吨泥沙送入大海。

这一巨大成就直接体现在黄河下游河道的变化上：黄河下游河道主河槽平均下降了3.1米，最小过流能力从不足2000立方米每秒提升至约5000立方米每秒。

这意味着黄河的防洪能力大幅提升。

仅2025年的汛前调水调沙，就历时18天，小浪底水库排沙量1.6亿吨、三门峡水库排沙量0.53亿吨，两座水库合计排沙量创下同期历次调水调沙之最。

小浪底水库自身累计排沙也已达到29.3亿吨，大大延长了水库使用寿命，减淤效益显著。

06 生态考量：从单纯排沙到水沙与生物的平衡之道
随着黄河保护法于2023年4月1日正式施行，第六十二条明确要求，“水沙调控应当采取措施尽量减少对水生生物及其栖息地的影响”。

调水调沙的生态考量日益突出。

来自黄河水资源保护科学研究院生态环境研究室的娄广艳和团队正努力摸清黄河水沙变化与水生生物之间的关系。

2023年至2025年，专家团队在小浪底至河口河段等重点区域布设12个监测断面，采集各类样品1300多个。

监测结果显示，“从长期看，调水调沙塑造了稳定的河势，水生生物栖息环境得到改善，刀鱼等珍稀鱼类频频现身”。

设备也在不断升级。在2025年调水调沙生物监测中，在线光电测沙仪投入运用，每6分钟形成一个泥沙数据。

“在线光电测沙仪精度高，再搭配鱼类声呐监测系统、浮游生物采样等设备，揭示了水沙变动和鱼类之间的响应机制”。

数据显示，2008年以来，黄河下游浮游生物群落结构基本维持稳定，河南、山东两省境内鱼类种数增加近50种。

调水调沙期间向黄河河口三角洲湿地进行生态补水，为三角洲湿地保护修复和生物多样性提升提供了有效保障。

数字孿生小浪底集控中心的大屏幕上，跃动的数字实时反映着黄河的水沙变化。

从2002年首次试验至今，调水调沙已从探索性试验转变为成熟的治黄实践。

未来，随着古贤水利枢纽的建成，黄河水沙调控体系将更加完善。

黄河的水沙不等式，正在一代代治黄人的智慧与科技赋能中，一步步逼近最优解。

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