在河南鄭州，有“三條黃河”體系，即原型黃河、模型黃河、數(shù)字黃河，它們“形似”更“神似”，始終隨時(shí)代發(fā)展守護(hù)百姓安瀾。“何以中國·黃河安瀾”網(wǎng)絡(luò)主題宣傳活動期間，媒體采風(fēng)團(tuán)實(shí)地探尋黃河保護(hù)治理的關(guān)鍵科研其中一環(huán)。

黃河下游小浪底至陶城鋪河段動床實(shí)體模型展示廳

黃河自巴顏喀拉山奔涌而下，拐過九曲十八彎，卻在鄭州北郊一處灰藍(lán)色廠房 內(nèi)“靜”下來。步入“黃河下游小浪底至陶城鋪河段動床實(shí)體模型”展示廳，黃河水利科學(xué)研究院泥沙研究所正高級工程師夏修杰介紹，該模型聚焦黃河下游極具游蕩性、過渡性的河段，這里懸河形勢最嚴(yán)峻、灘區(qū)人口最密集，防洪威脅最大、最難治理。按照1:600水平比尺、1:60垂直比尺構(gòu)建，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)黃河下游299公里長的游蕩性河段和165公里長的過渡性河段。800 米地面水槽每秒可造2米多高“人造洪峰”，48小時(shí)就能預(yù)演全年可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情。展廳內(nèi)，1:1 復(fù)刻的綠蔭控導(dǎo)工程格外醒目，腳下是混凝土，眼前泥沙形態(tài)自然，如見真實(shí)滾滾浪濤。

展廳中按1∶1比尺復(fù)刻的綠蔭控導(dǎo)工程

2025年，黃河下游河道模擬升級改造基本完成。黃河水利科學(xué)研究院（以下簡稱黃科院）自主研發(fā)國內(nèi)首例河工實(shí)體模型地形智能一體化設(shè)備。“模型黃河”擁有世界最大的洪水模擬試驗(yàn)平臺與人工降雨系統(tǒng)，4000多臺（套）儀器設(shè)備中，測控自動化系統(tǒng)、人工模擬降雨系統(tǒng)、底泥聲學(xué)綜合探測系統(tǒng)，均達(dá)國際領(lǐng)先水平。“當(dāng)水面涌起一道渾黃的‘S’形彎道，真黃河十年的沖淤演變，模型幾十個(gè)小時(shí)就能完成，數(shù)據(jù)直送防汛抗旱指揮部。”夏修杰指著河道流域圖說。

難道模型不會失真嗎？模型的精準(zhǔn)度有實(shí)例。2018年汛期，真黃河曾發(fā)生斜河，專家提前兩周在模型中觀測到相同河勢，提前拋石加固，保住了灘區(qū)1.6萬畝耕地。夏修杰表示，模型與衛(wèi)星遙感圖像比對誤差僅幾毫米，借助“數(shù)字孿生”系統(tǒng)，“模型黃河”與“數(shù)字黃河”同步運(yùn)行、互相校準(zhǔn)，黃科院在多沙河流域模擬研究領(lǐng)域也位居世界前沿。

沿著邊緣走出“模型黃河”展廳，來到“水土流失試驗(yàn)廳”。作為黃土高原水土流失基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的重要平臺，這里總建筑面積5265㎡，單層框架建筑高24米。核心“神器”是一套人工降雨系統(tǒng)。

黃河水利科學(xué)研究院水土保持研究所副總工申震洲介紹，該系統(tǒng)可模擬自然界的小雨、中雨、大雨、暴雨、特大暴雨等多種雨強(qiáng)（0.2~3.0mm/min）的降雨過程。22米高的裝置讓95%以上的雨滴達(dá)到預(yù)設(shè)“終速”，能精準(zhǔn)模擬土壤擊濺侵蝕，提升水土流失預(yù)測預(yù)報(bào)精度。

工程師們正在收集配比泥土樣本

藏著這條“迷你黃河”讓科研專家們深知，唯有將每一條沖溝、每一粒泥沙記在心里，才能在風(fēng)雨來臨時(shí)給出守護(hù)答案，保持對自然敬畏與科研執(zhí)著，無需華麗煙花已獲認(rèn)可。“真黃河日夜奔流，而我們‘模型黃河’必須比它更早醒來。”在試驗(yàn)廳內(nèi)，黃河水利科學(xué)研究院水土保持研究所工程師張羽飛與研究生蹲地收集泥土樣本，取樣、封裝、貼標(biāo)簽再送檢分析，為河道治理決策提供堅(jiān)實(shí)支撐。（光明網(wǎng)記者 王一涵）

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