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从传统测报到生态护航

——2025年调水调沙黄河水文创新实践纪实

发表时间:2025-07-17

  □通讯员 赵晋秀

  当小浪底水库排沙洞涌出浑浊水流,水利部黄河水利委员会水文局的在线光电测沙仪已实时捕捉到含沙量数据;在伊洛河口,无人船搭载的监测设备同步记录着含沙量与溶氧量的微妙变化;黄河三角洲湿地里,走航式ADCP(声学多普勒流速剖面仪)、流速仪等传输着生态补水的精准数据……2025年黄河调水调沙期间,黄委水文局在“水量沙量传统水文监测”向“水生态全链条守护”的转型征程上,实现新突破。

  从“水文监测”到“生态评估”

  重构水文监测体系

  “过去我们更多关注水位、流量等要素,现在还要算清水生生物的‘生存账’。”黄委水文局水生态监测团队负责人的话,道出了今年调水调沙的深刻变革。2025年黄委水文局整合全局力,实现“水文水质水生态监测统筹抗旱保供、腾库迎汛、水库排沙、生态补水等多目标协同共赢提供支撑

   在小浪底库区、坝下至夹河滩河段,10个水环境监测断面与5个水生生物调查断面织成立体监测网;伊洛河口产卵场的4个生境监测断面,化身鱼类“产房”的“守护神”;在铁谢渡口与伊洛河口首次同步布设光电测沙仪和溶氧检测仪,如同为河流装上“双探头”,既测泥沙迁徙,又观水体呼吸,精准绘制出“泥沙沉降—溶氧修复”动态曲线;在黄河三角洲湿地,18处水量、水质监测断面如同湿地的“毛细血管”,实时感知着1.5亿立方米生态补水的脉动,其中清水沟流路补水1.314亿立方米,刁口河流路补水2180万立方米的精准分配,不仅靠走航式ADCP流量监测,更融入了遥感监测评估,实现了从“有水补”到“补好水”的质变。

  排沙峰值当日,黄河干流及支流布设7个饵料生物调查断面,记录分析调水调沙排沙对鱼类、浮游底栖生物影响。“我们观测到支流故县、陆浑水库下泄的0.43亿立方米清水在伊洛河口形成清水带,有效稀释黄河干流高含沙水流,减轻了高含沙水流对下游河道水生生物及其栖息地的影响,能较好保持下游良好生态。”水生态项目负责人介绍,“下一步将对比分析调水调沙前和调水调沙期的水文情势、水环境及水生生物变化,总结本年度调水调沙对水生生物及其栖息生境影响,为进一步完善调水调沙调度手段,优化减缓措施提供依据。”

  从水文数据采集到生态效应评估全链条服务,黄河水文正迈向“生态管家”的新阶段。

  智能装备全域替代

  无人化监测重塑水文测验范式

  “吊箱测流的老照片该进档案馆了!”小浪底水文站职工望着水面上自主巡航的无人船打趣道。今年调水调沙期间,黄委水文局完成监测装备“智能化换装”:万家寨以下15处干流水文站全部配备光电测沙仪,如同为黄河装上“千里眼”,让泥沙运动无所遁形。

   流量测验领域变革更彻底:走航式ADCP成为干流站“标配”;小浪底、西霞院站采用固定式与移动式雷达测流系统,实现“一键测流”,大幅提升自动化、在线化水平龙门、潼关、三门峡站开展无人机测流应用与比测,为推广应用积累经验。

  异重流监测也迎来突破:首次对潜入点附近含沙量开展监测,无人机高清相机多角度全方位采集水面情况,大功率采样无人机获取不同位置水体表面的泥沙水样,为调度决策提供“动态沙盘”。

  全链条技术创新

  锻造水文现代化“强引擎”

  调水调沙期间,7支新技术比测团队构建起机关与基层协同机制,在高含沙测深、生态监测等领域开展核心技术攻关。

  自主研发的HHSW·XTH-1型智慧水文艇已在西霞院、花园口、夹河滩三站投入应用,深度集成ADCP与HHSW·SST-1型高含沙测深仪,即便在4~5米每秒的激流中也能如履平地,将ADCP应用范围验证拓宽至75千克每立方米,为高含沙大流速水沙条件下无人化流量测验奠定基础;异重流测验采用无人船搭载多波束测深仪,通过电脑端三维点云模型清晰直观呈现异重流清浑水界面层形态,将传统的“点监测”升级为“面扫描”,“这是传统铅鱼测验无法实现的”,监测团队负责人介绍。

  黄河水文整汇编系统与自动报汛软件实现100%覆盖,构建从原始数据采集到整编成果的全自动化链条实现“即时整编、日清月结”,同时具备实时接收水位计数据、异常水位检查与报警、自动推流报汛功能,大幅提升信息化水平。

  安全生产领域创新建立“设备健康档案”管理体系,水文局技术团队对小浪底库区等5处水文站,开展关键设施设备精密巡检,系统梳理使用状况,及时消除安全隐患。发现问题“立行立改”,1小时完成船舶电路系统升级,40分钟排除发电机气压故障……保障调水调沙与汛期测报安全高效。

  数据驱动生态调度

  书写流域保护水文答卷

  398万份实时雨水情信息、212份预报图层、1505条防汛短信、11期异重流简报、18期主要站水沙特征值统计……这些数据背后,是黄委水文局构建的“滚动预测—实时监测—动态评估”全链条服务体系。从调水调沙期间的19期降水预报,到每日滚动发布的7天日均流量预报和未来3~7日黄河流域降水预报,如同给黄河装上“智慧导航”,让调度决策有了科学前瞻。

  水文监测数据清晰呈现治理成效:调水调沙期间,三门峡水库累计出库水量13.29亿立方米,输沙量5365万吨;小浪底水库累计出库水量41.33亿立方米、输沙量1.603亿吨;花园口断面输沙量4904万吨。生态调查结果更显治理温度:小浪底水库出库峰值降低至250千克每立方米,远低于调水调沙历时排沙峰值;铁谢、伊洛河口、花园口断面处含沙量峰值分别不超过160、85、50千克每立方米,相较于2023年显著降低;高含沙影响范围相对局限于小浪底至伊洛河口河段鱼类影响持续减轻……这些数据印证着水文监测从“工程安全”向“生态安全”的价值跨越。

  从浊浪中颠簸的测船到屏幕上跳动的数据流,从传统雨水情监测预报预警扩展至“文—水质水生态”全链条支撑,多元监测网络越织越密,无人化装备成为治水主力,黄河水文正以更宽广的视野、更坚实的肩膀,扛起流域生态保护和高质量发展的时代责任,为黄河安澜持续注入水文智慧。

  来源:中国水利网站 2025年7月17日

作者:赵晋秀
责任编辑:王瑜