问题:低温冰凌叠加刚性用水需求,冬季输水面临“安全与效益”双约束 南水北调中线干渠跨越多气候带,冬季受持续低温、昼夜温差和局部风场影响,渠道易出现结冰、流冰、冰塞等现象。
冰凌一旦形成并快速发展,可能引发水位异常波动、建筑物过流受限甚至局部险情,直接考验输水安全与供水连续性。
与此同时,北方部分地区冬春季降水偏少、城市生活与产业用水需求稳定增长,供水保障具有明显刚性,要求工程在“可控风险”前提下尽可能稳定供水、提升效益。
原因:受气象条件与工程长距离输水特性影响,冰期运行复杂度显著提升 从自然条件看,冰期输水的不确定性主要来自寒潮过程频繁、局地温度快速下探以及回暖期冰情反复。
温度变化不仅影响结冰速度,也会改变冰层结构与漂移特征,增加运行调度难度。
就工程特性而言,中线工程输水距离长、断面多、建筑物类型丰富,任何关键节点冰情异常都可能产生“链式”影响;东线工程则需统筹湖库调蓄、梯级泵站与下游用水节奏,冬季调水同样强调精细化和前瞻性。
由此,冰期运行必须依靠更高密度的监测、更及时的处置和更严格的应急体系来托底。
影响:增供与稳供并举,服务京津冀等区域发展与民生用水底线 数据显示,本次冰期输水期间,中线工程累计向北京、天津、河北、河南供水16.48亿立方米,较计划增加1.58亿立方米,体现了在确保安全前提下的调度增效;东线工程累计调水出东平湖4.38亿立方米,超额完成年度冬季供水任务。
上述成果一方面为沿线城市居民生活用水、重点产业与公共服务提供稳定水源,另一方面也为冬春季水资源统筹、河湖生态补水和地方水源结构优化留出空间。
对于京津冀协同发展等国家战略而言,稳定可靠的跨流域调水能力,有助于缓解资源性缺水矛盾,提升区域承载力与韧性。
对策:工程措施与数字化手段协同发力,织密“预报—处置—抢险”全链条防线 据介绍,中线工程沿线科学布设104道拦冰索、180套融冰设备、110套扰冰设备,配套15座排冰闸、4套液压耙冰机,并同步完善通信、电力和应急抢险装备,确保关键设备全周期处于良好投运状态,形成“拦、融、扰、排、耙”组合拳,有效降低冰凌演变为险情的概率。
应急保障方面,2支自有抢险队伍保持全天候热备,3支外部应急力量驻守重点部位,同时健全与专业队伍、地方应急部门的协同联动机制,推动信息共享、快速会商与处置闭环,提升极端天气下的响应效率。
在精细调度上,依托数字孪生南水北调中线2.0冰期输水平台,对渠道水温变化与冰情发展趋势开展预测研判,为调度决策提供依据;新增22套气象水温监测感知设备,加密重点断面要素监测,并通过优化扰冰设备启停阈值、实施精细化调度管控,进一步提升冰期输水能力和供水效益。
综合来看,工程治理由“经验驱动”向“数据驱动”加速转变,为冰期安全运行提供更可量化、更可追溯的技术支撑。
前景:提升智慧化调度与安全韧性,增强跨流域水资源配置的长期支撑能力 面向下一阶段运行管理,中国南水北调集团表示将持续提升工程智慧化调度与安全运行水平。
业内人士认为,随着气候波动性加大、用水结构持续调整,跨流域调水工程的运行将更加依赖监测预报能力、设备可靠性与应急体系的系统化建设。
未来应在关键节点风险识别、设备更新迭代、标准化应急演练、水量水质协同调度等方面持续发力,进一步释放工程综合效益,更好服务区域协调发展、城市群安全供水与生态保护修复等目标。
水资源是经济社会发展的基础性资源,保障水安全事关国家长治久安。
南水北调工程冰期输水任务的圆满完成,既是对工程建设运营水平的检验,更是对国家水资源配置能力的有力证明。
在全球气候变化背景下,如何在极端天气条件下确保重大水利工程安全高效运行,仍需持续探索创新。
唯有不断提升科学管理水平,强化技术支撑能力,才能让南水北调工程更好地发挥战略性基础设施作用,为中华民族永续发展提供坚实水资源保障。