6月21日上午，世界單機容量最大、在建規模最大的水電站——白鶴灘水電站14號機組發出了并網調試的第一度電。
白鶴灘水電站裝機容量1600萬千瓦，建成后是僅次于三峽工程的世界第二大水電站。當世人目光集中到金沙江下游時，許多人不知道的是，在數千里之外的南京，還有一座1：50的“小白鶴灘水電站”。
從2010年以來，水利部、交通運輸部、國家能源局、南京水利科學研究院(以下簡稱南科院)的科技人員在此做了數不清的實驗，確保白鶴灘水電站建成經得起時間和實踐考驗的世界級大壩。
智慧水利守護江河安瀾
水是地球表層系統中最為活躍的因子，受氣候變化的影響最為敏感。我國水資源和旱澇問題嚴峻，又是全球氣候變化敏感區。
在氣候變化影響下，區域水資源和旱澇事件發生了哪些變化、為什么會變化、將來會怎樣變化、如何應對等四大問題，是應對氣候變化和水安全保障領域亟待解決的前沿和難點問題。
“我們開展了基于分離耦合途徑的區域水資源自然災害機理研究，解決多因子驅動影響水資源變化和污染災害變化的非線性難題。”水利部應對氣候變化研究中心的專家表示。
這一研究不僅闡明了千年和百年尺度黃淮海地區旱澇事件演變規律，又回答了“發生了哪些變化”“為什么會變化”以及“如何應對”等問題，該成果已被IPCC第五次評估報告、可持續發展國家報告、第三次氣候變化國家評估報告，以及國家應對氣候變化戰略、規劃和行動方案采納，并榮獲2018年度國家科技進步二等獎。
“十三五”以來，南科院圍繞服務國家重大戰略和行業需求，強化水利科技創新，承擔了水利、交通、能源等諸多領域前瞻性、基礎性和關鍵性的科研任務，為“南水北調”“三峽工程”“白鶴灘水電站”等重大工程提供有力支撐。
大國重器確保大壩安全
眼下，正是降水最豐沛的季節，大江大河大水庫等水利工程又迎來一年一度的安全大考。
水利部數據顯示，我國現有水庫9萬8千多座，但大部分建于20世紀50年代至70年代，受當時工程建設標準低、施工技術手段落后等因素影響，加之運行時間較長，部分水庫存在有不同程度的病險問題。
及時排查水庫堤壩隱患，成為確保江河安瀾和群眾安全的重要任務。過去，水庫檢修多靠潛水員下潛拍照，再由技術人員判斷應對。但往往拍回來的照片不一定是工程師想要的，而工程師又不會潛水。引進國外裝備又面臨技術壁壘，自主研發適合高壩大庫深水環境檢測、修補與加固裝備迫在眉睫。
2020年11月，一個身材渾圓、眼睛碩大、有點萌萌可愛的小家伙來到雅礱江錦屏一級水電站，一頭扎進水下200米深處，并完成水下定位、附著物清理、噴墨示蹤、激光測距等作業任務。
“它就是南科院牽頭研發的‘禹龍’號潛水器，可以搭載兩名成員，還可以搭載三維成像、三維激光測距等作業工具，非常適合進行高壩大庫的檢測等工作。”水利部大壩中心專家介紹說。
近年來，南科院持續創新，破解了一批事關行業科技進步的“卡脖子”技術和裝備。
走進南科院南京鐵心橋基地，綠樹掩映、飛鳥成群，有數座實驗樓點綴其中。
“我們現在所處的這棟樓號稱中國的升船機博物館，這里完成了國內幾乎所有高水頭船閘的水力學模型試驗及升船機試驗研究工作。”南科院水工水力學研究所有關負責同志說。
在另一棟實驗樓內，3座微縮版的水電站安身于此，其中就包括白鶴灘水電站1：50模型。高水頭、大泄量如何消能，怎么設計才能減輕霧化的影響，如何減弱泄洪時下游河道的沖刷，提升泄洪效能該怎么做……這些重要設計都在這里完成試驗。為了模擬水電站放水發電，科研人員建造了一個4000立方米的水庫和2.5立方米/秒的水泵房，相當于一個30萬人的小縣城供水量。
我國在瀾滄江建設的梯級水電站，會不會阻礙了上游營養物質向下游輸送，導致下游魚類缺乏食物而減產?近年來，類似這樣的質疑屢屢出現。
“我們圍繞梯級水電開發影響下生源要素循環與魚類保護關鍵科學問題，自主研發了一系列采樣監測新設備和感知傳輸系統，形成了梯級水電開發對魚類生境影響機制分析與調控技術體系。”南科院生態環境研究所有關專家告訴記者，這項成果不僅改變了長期以來有關建壩對河流生源要素影響的傳統認識，回應了國際社會近年來對我國水庫溫室氣體排放的質疑，還有效解決了梯級水電工程影響下魚類生境與種質資源保護問題，社會經濟和生態效益顯著。(記者 張曄)
責任編輯：Rex_01
