千里屏障佑民安

文｜劉偉光

黃河流域是我國重要的生態安全屏障，也是人口活動和經濟發展的重要區域，在我國發展大局和社會主義現代化建設全局中具有舉足輕重的戰略地位。黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央將黃河流域生態保護和高質量發展上升為重大國家戰略，為新時代山東做好黃河流域水利保護工作提供了根本遵循。習近平總書記要求，要把保障黃河長治久安作為重中之重。

歷史上，黃河是一條“桀驁不馴”的河流，由于自然條件的特殊性，黃河防洪任務之艱巨，防洪治河工程之浩大，也是世界上其他江河所無法比擬的。“黃河寧、天下平”是中華兒女千百年來的夢想。

山東黃河地處大河末端，河道形態上寬下窄，堤防險工個性獨特，功能各異，尤其是人民治黃以來，修建了一系列的堤防工程，形成黃河下游(山東段)防洪工程體系。現行的黃河堤防、險工壩岸、河道整治工程、分滯洪工程、入海流路治理等，形成了千里屏障，護佑著兩岸人民的平安，見證了悠悠歲月里防洪工程文化進步的足跡。

跌宕起伏千載傲骨筑堤防

2004 年濟南黃河標準化堤防建設沖刺，運送紅土的汽車排滿了大堤（張慶民/攝影）

1950 年-1957 年，黃河山東段第一次大修堤

1962 年-1969 年，黃河山東段第二次大修堤，機械碾壓配合人工上土施工，施工工具已全部換成膠輪小推車

堤防作為規范河流經行的工程建筑，是古往今來人類與洪水作斗爭的基本手段。黃河堤防是中國歷史上最早的防洪工程。與其他河流相比，黃河因善淤、善決、善徙的特點，加劇了筑堤的難度。如今，隨著作為治黃事業快速發展重要標志的標準化堤防的建成，黃河下游兩岸大堤以嶄新的面貌呈現于世人面前。

新時代的山東黃河堤防，在工程設計中，首次將生態景觀和環境美化綠化納入其中，要求以科學發展觀和維持黃河健康生命治河新理念為指導，充分體現生物防護工程的生態功能，豐富了堤防工程建設的功能定位，有效促進了人與水和諧、工程與環境和諧。在工程建設中，開發利用了多項具有自主產權的新技術新工藝，比如積淤固堤，采用了沖吸式吸泥船從黃河河道內采沙的水力沖填施工技術，達到了加固戧臺與挖河減淤的雙重目的。

東營市河口區八連控導局部景觀（劉偉光/攝影）

從補殘加固到綠化提升，從肩挑手抬到全面機械化，一座集“防洪保障線、搶險交通線、生態景觀線”為一體的黃河下游標準化堤防工程全線建成。2007 年，濟南黃河標準化堤防工程獲得水利部“大禹獎”；2008 年12 月，榮獲中國建設工程“魯班獎”。一段堤防工程能與國家體育館、國家大劇院等工程一起光榮登榜，這在治黃史上是首次，在全國堤防工程建設中也是首次。

歷史上的每次洪水位都是堤防建設提檔升級的見證（劉偉光/攝影）

數字化技術應用黃河水勢監控（劉偉光/攝影）

護灘保堤控導工程穩安瀾

控導，即控制導流。

控導工程主要由丁壩、垛和護岸三種建筑物組成。一般以丁壩為主，垛為輔，壩垛之間必要時修筑護岸。丁壩一般為土石結構，壩身長，保護岸線長，挑流能力強。丁壩壩頭形式主要有圓頭形、拐頭形、斜線形、流線形和橢圓頭形五種。實踐證明，圓頭形和橢圓頭形能更有效地改善壩前水流條件，減小壩前沖刷坑和丁壩的出險幾率。垛一般為土石結構，對水流流態的影響明顯弱于丁壩。它只能引起局部水流橫向縮窄。單個垛無法挑托水流外移，垛后回溜強度及其范圍都不大，同樣的水流強度下，垛前沖坑范圍一般小于丁壩，沖坑水深與順溜情況下的丁壩相當。護岸一般為土石結構，護岸平面多為直線形，順堤線或河岸而修建，對河床邊界條件和水流流態影響較小。

隨著治理黃河技術的進步，自20 世紀90 年代開始，黃河下游控導工程進行了鋼筋混凝土樁壩等結構的試驗。經過多年探索，已開始在黃河下游控導工程中推廣應用。該壩型是一種新型的透水樁壩，設計要求控制河勢，過水落淤造灘，做到少搶險，降低工程的搶險壓力。工程位置線沿整治治導線布置，工程是由相隔一定距離的鋼筋混凝土樁組成，形成一道護岸型樁壩，起到防洪導流、穩定河勢的目的。

1998 年長江、嫩江、松花江發生大洪水以后，國家進一步加大了對水利的投資力度，這段時間成為有史以來河道整治工程修建最多的時期。如今，在黃河山東段，控導工程配合險工，護灘保堤，固定中水河槽，控導主流，共同發揮控導河勢溜向的作用，確保大堤安全，黃河安瀾。

智慧防護萬里長卷啟新篇

當前黃河治理進入數字時代，無人機、衛星遙感監測河勢險情，光電測沙儀快速測定河水含沙量，5G 視頻監控水庫大壩運行情況等新科技，讓守護黃河安瀾如虎添翼。

堤防工程（劉偉光/攝影）

今年，“壩岸智能衛士”作為防汛新兵，在黃河調水調沙期間承擔重要任務，經歷“實戰”檢驗。“壩岸智能衛士”作為山東黃河“信息化戰隊”新成員，也是山東黃河河務局針對黃河治理保護痛點難點關鍵技術組織開展的首批“揭榜掛帥”項目之一。目前已從“感知”和“探測”兩個方向開展工程壩體根石在線監測探測研究。分別研發多斷面陣列式根石感知儀——“智感”和水下智能探水桿——“智探”，兩個設備相互補充驗證確定具體出險位置和險情規模，形成以“自主式”監測預警和“主動式”探測交叉驗證的多元手段。

在今年的黃河防洪調度演練現場，一條“云黃河”奔涌在全景式數字孿生平臺上，直觀反映極端天氣下的險情分布情況。“數字孿生黃河”把母親河“裝”進計算機，通過類似全景建模的智能手段，構建擬真的數字化場景，支撐黃河治理科學決策。

“數字孿生黃河”建設很重要的一個基礎應用體現在壩根砌石堆處不起眼的小“石頭”上，這些石頭也被稱為“智能石頭”。這些“智能石頭”是十足的“偵察兵”，其內部嵌有一個MCU 模組和一塊電池，壩石、壩體稍有異常，它就會發出預警。今年汛前這些“智能石頭”已經覆蓋了下游河段8 處控導工程。

東營市河口區八連控導全景鳥瞰（劉偉光/攝影）

傳統的人工巡查和觀測不僅費時費力，還存在盲區。通過現代化手段，可實現實時觀測；三維縮放功能讓水尺畫面清晰映入眼簾，夜視功能使夜間觀測同樣直觀明了，配合無人機巡航，能夠實時掌握水域狀況；視頻監控讓黃河水利委員會山東黃河河務局基層職工化身“帳內秀才”，不出門而盡知“堤防事”。

山東還應用衛星系統，搭建“天空地一體化”監測網絡。在這里的生態監測中心，中央大屏上就能看到黃河入海流路變遷、黃河三角洲變化、黃河來水來沙等情況。九曲黃河入海流，千般變化一屏收。在千百年的治黃史上，這是令人驚嘆的景象。

大河奔流，浩浩湯湯。古老的母親河，正在現代科技助推下開啟新的壯美篇章！