6月26日早8时,黄河小浪底水利枢纽3条排沙洞喷涌出巨大水流,升腾起白色雾气。目前下泄流量为3000立方米/秒,基本是清水,预计到7月初开始大量排出黄沙。三天前,小浪底水利枢纽下泄水量增加至2600立方米/秒,标志着黄河2025年调水调沙正式启动。这是自2002年以来第30次调水调沙,今年的调水调沙有所不同,这种改变来自“智能大坝”小浪底。
小浪底水利枢纽是黄河中下游防洪、水沙调控体系中的关键控制性工程,控制着黄河91.2%的径流量和近100%的输沙量。6月26日下午3时许,小浪底管理中心开发公司水工部工程师邵文强操控无人机向小浪底大坝飞去,进行当天第四次无人机巡检。2024年9月,小浪底管理中心在小浪底工程和配套工程西霞院水库各设置了一套无人机自主巡检设备,针对两站的水工建筑物、滑坡体等进行无人机巡检,并实时输出巡检报告,推动巡检模式向数字化和智能化方向转变。山体滑坡体的日常巡检现在是一周一次。与智能化巡检系统一起建起来的还有3台测雨雷达监测库区“云中雨”,对已有仪器进行补充完善和自动化升级改造,在关键部位测点建立监控指标体系,架设高清数字摄像头对大坝、进水塔等核心生产区域24小时全覆盖监控。这些措施旨在加强工程安全、水沙和库区的监测,争取及时、精准掌握水库上下游、左右岸的全面信息。
小浪底管理中心以数字孪生水利建设为先导,持续提升枢纽智能分析预测水平。例如,研发了来水预报、防洪调度、水库冲淤、库区产汇流等11个水利专业模型,可提前预判库水位降幅、异重流运动过程、库区沿程冲淤变化、工程安全性态等,对调水调沙全过程进行预演,提前做好相关应对措施。此外,还建立了异常数据分级预警机制,通过防汛调度、大坝安全有关模型滚动推演计算,形成大坝安全预报成果,有效支持大坝安全会商决策。利用AI识别模型对库区每月卫星遥感影像进行识别处理,显著提升了库区管理效率。
在小浪底集控中心,工作人员正在电脑上根据第二天的调水调沙方案推演计算未来水位升降、库区冲淤和工程安全等。有了数字孪生小浪底平台,最快7分钟就可以得到结果。2023年,小浪底管理中心在水利系统率先建成了数字孪生小浪底平台,成立小浪底集控中心,实现枢纽水、沙、电统一调度,多目标统一管控,多专业联合研判,达到“一屏全览、一厅统管”。数字孪生小浪底平台和集控中心投运后,枢纽防洪、调水调沙运用等预报、预警、预演、预案能力大幅提升,水库调度指令处理时间从30分钟缩减至5分钟。近年来,通过持续迭代优化数字孪生小浪底平台,数据底板不断夯实,模型计算精度明显提高,正算反算功能逐步完善,小浪底调水调沙调度更为科学高效。
数据显示,通过多年的调水调沙,黄河下游“地上悬河”河床明显下降,累计输沙入海35亿吨,下游河道主河槽平均降低3.1米,过流能力从不足1800立方米每秒增大到约5000立方米每秒,大大提高了河道行洪输沙能力。小浪底人将以智慧和担当,持续推动小浪底水利枢纽建设“安全大坝、生态大坝、智能大坝”,为黄河流域生态保护和高质量发展做出贡献。