千里屏障佑民安

文｜刘伟光

黄河流域是我国重要的生态安全屏障，也是人口活动和经济发展的重要区域，在我国发展大局和社会主义现代化建设全局中具有举足轻重的战略地位。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央将黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略，为新时代山东做好黄河流域水利保护工作提供了根本遵循。习近平总书记要求，要把保障黄河长治久安作为重中之重。

历史上，黄河是一条“桀骜不驯”的河流，由于自然条件的特殊性，黄河防洪任务之艰巨，防洪治河工程之浩大，也是世界上其他江河所无法比拟的。“黄河宁、天下平”是中华儿女千百年来的梦想。

山东黄河地处大河末端，河道形态上宽下窄，堤防险工个性独特，功能各异，尤其是人民治黄以来，修建了一系列的堤防工程，形成黄河下游(山东段)防洪工程体系。现行的黄河堤防、险工坝岸、河道整治工程、分滞洪工程、入海流路治理等，形成了千里屏障，护佑着两岸人民的平安，见证了悠悠岁月里防洪工程文化进步的足迹。

跌宕起伏千载傲骨筑堤防

2004 年济南黄河标准化堤防建设冲刺，运送红土的汽车排满了大堤（张庆民/摄影）

1950 年-1957 年，黄河山东段第一次大修堤

1962 年-1969 年，黄河山东段第二次大修堤，机械碾压配合人工上土施工，施工工具已全部换成胶轮小推车

堤防作为规范河流经行的工程建筑，是古往今来人类与洪水作斗争的基本手段。黄河堤防是中国历史上最早的防洪工程。与其他河流相比，黄河因善淤、善决、善徙的特点，加剧了筑堤的难度。如今，随着作为治黄事业快速发展重要标志的标准化堤防的建成，黄河下游两岸大堤以崭新的面貌呈现于世人面前。

新时代的山东黄河堤防，在工程设计中，首次将生态景观和环境美化绿化纳入其中，要求以科学发展观和维持黄河健康生命治河新理念为指导，充分体现生物防护工程的生态功能，丰富了堤防工程建设的功能定位，有效促进了人与水和谐、工程与环境和谐。在工程建设中，开发利用了多项具有自主产权的新技术新工艺，比如积淤固堤，采用了冲吸式吸泥船从黄河河道内采沙的水力冲填施工技术，达到了加固戗台与挖河减淤的双重目的。

东营市河口区八连控导局部景观（刘伟光/摄影）

从补残加固到绿化提升，从肩挑手抬到全面机械化，一座集“防洪保障线、抢险交通线、生态景观线”为一体的黄河下游标准化堤防工程全线建成。2007 年，济南黄河标准化堤防工程获得水利部“大禹奖”；2008 年12 月，荣获中国建设工程“鲁班奖”。一段堤防工程能与国家体育馆、国家大剧院等工程一起光荣登榜，这在治黄史上是首次，在全国堤防工程建设中也是首次。

历史上的每次洪水位都是堤防建设提档升级的见证（刘伟光/摄影）

数字化技术应用黄河水势监控（刘伟光/摄影）

护滩保堤控导工程稳安澜

控导，即控制导流。

控导工程主要由丁坝、垛和护岸三种建筑物组成。一般以丁坝为主，垛为辅，坝垛之间必要时修筑护岸。丁坝一般为土石结构，坝身长，保护岸线长，挑流能力强。丁坝坝头形式主要有圆头形、拐头形、斜线形、流线形和椭圆头形五种。实践证明，圆头形和椭圆头形能更有效地改善坝前水流条件，减小坝前冲刷坑和丁坝的出险几率。垛一般为土石结构，对水流流态的影响明显弱于丁坝。它只能引起局部水流横向缩窄。单个垛无法挑托水流外移，垛后回溜强度及其范围都不大，同样的水流强度下，垛前冲坑范围一般小于丁坝，冲坑水深与顺溜情况下的丁坝相当。护岸一般为土石结构，护岸平面多为直线形，顺堤线或河岸而修建，对河床边界条件和水流流态影响较小。

随着治理黄河技术的进步，自20 世纪90 年代开始，黄河下游控导工程进行了钢筋混凝土桩坝等结构的试验。经过多年探索，已开始在黄河下游控导工程中推广应用。该坝型是一种新型的透水桩坝，设计要求控制河势，过水落淤造滩，做到少抢险，降低工程的抢险压力。工程位置线沿整治治导线布置，工程是由相隔一定距离的钢筋混凝土桩组成，形成一道护岸型桩坝，起到防洪导流、稳定河势的目的。

1998 年长江、嫩江、松花江发生大洪水以后，国家进一步加大了对水利的投资力度，这段时间成为有史以来河道整治工程修建最多的时期。如今，在黄河山东段，控导工程配合险工，护滩保堤，固定中水河槽，控导主流，共同发挥控导河势溜向的作用，确保大堤安全，黄河安澜。

智慧防护万里长卷启新篇

当前黄河治理进入数字时代，无人机、卫星遥感监测河势险情，光电测沙仪快速测定河水含沙量，5G 视频监控水库大坝运行情况等新科技，让守护黄河安澜如虎添翼。

堤防工程（刘伟光/摄影）

今年，“坝岸智能卫士”作为防汛新兵，在黄河调水调沙期间承担重要任务，经历“实战”检验。“坝岸智能卫士”作为山东黄河“信息化战队”新成员，也是山东黄河河务局针对黄河治理保护痛点难点关键技术组织开展的首批“揭榜挂帅”项目之一。目前已从“感知”和“探测”两个方向开展工程坝体根石在线监测探测研究。分别研发多断面阵列式根石感知仪——“智感”和水下智能探水杆——“智探”，两个设备相互补充验证确定具体出险位置和险情规模，形成以“自主式”监测预警和“主动式”探测交叉验证的多元手段。

在今年的黄河防洪调度演练现场，一条“云黄河”奔涌在全景式数字孪生平台上，直观反映极端天气下的险情分布情况。“数字孪生黄河”把母亲河“装”进计算机，通过类似全景建模的智能手段，构建拟真的数字化场景，支撑黄河治理科学决策。

“数字孪生黄河”建设很重要的一个基础应用体现在坝根砌石堆处不起眼的小“石头”上，这些石头也被称为“智能石头”。这些“智能石头”是十足的“侦察兵”，其内部嵌有一个MCU 模组和一块电池，坝石、坝体稍有异常，它就会发出预警。今年汛前这些“智能石头”已经覆盖了下游河段8 处控导工程。

东营市河口区八连控导全景鸟瞰（刘伟光/摄影）

传统的人工巡查和观测不仅费时费力，还存在盲区。通过现代化手段，可实现实时观测；三维缩放功能让水尺画面清晰映入眼帘，夜视功能使夜间观测同样直观明了，配合无人机巡航，能够实时掌握水域状况；视频监控让黄河水利委员会山东黄河河务局基层职工化身“帐内秀才”，不出门而尽知“堤防事”。

山东还应用卫星系统，搭建“天空地一体化”监测网络。在这里的生态监测中心，中央大屏上就能看到黄河入海流路变迁、黄河三角洲变化、黄河来水来沙等情况。九曲黄河入海流，千般变化一屏收。在千百年的治黄史上，这是令人惊叹的景象。

大河奔流，浩浩汤汤。古老的母亲河，正在现代科技助推下开启新的壮美篇章！