2020年8月30日，在密云水库建成60周年之际，习近平总书记给建设和守护密云水库的乡亲们回信，强调密云水库“作为北京重要的地表饮用水源地、水资源战略储备基地，已成为无价之宝”的新定位，并提出殷切希望：要再接再厉、善作善成，继续守护好密云水库，为建设美丽北京作出新的贡献。
四年来，密云水库管理处围绕“再”“善”“继”这三字文章做工作，水质稳定在地表水Ⅱ类标准，水生态健康状况持续向好，四大类15项消隐工程全部完工，启动密云水库数字孪生流域建设工程……密云水库管理处以亮眼的成绩单回应着总书记的谆谆嘱托。
善作善成
消隐工程搭起防汛“顶梁柱”
“习近平总书记叮嘱我们要再接再厉、善作善成，继续守护好密云水库。我们正是围绕着这三方面来做文章。”密云水库管理处党委书记、主任刘延安总结说，为了做好“善”字文章，“我们严格遵循系统思维，抓矛盾的主要方面和主要矛盾，随着密云水库成为北京的战略储备水源地，保证水安全成为密云水库的‘当务之急’。对此，我们盯紧水库安全，实施了《密云水库维修改造消隐工作方案》，共计四大类15项工程，总投资4.8亿元，目前已经全部完工。”
据密云水库管理处副主任赵龙介绍，消隐工程最先启动第三溢洪道的移动式启闭机加装行程和荷载指示，“就像安上了眼睛和耳朵，在幽深的水下我们也能清晰地感知设备运行状态，安全更有保障了！”赵龙说。而在15项工程中，最为重要、规模最大的消隐工程就是总投资2.3亿元的第一溢洪道改建工程。赵龙介绍说，“我们在2021年汛前完成了一道改建工程的主体结构施工，2021年的10月1日，密云水库达到了历史最高蓄水位155.30米，改建的步伐终是赶在了水位攀升的前面，溢洪道恢复了原有设计标准，安全系数大大提高。”
据悉，在2023年汛前，除白河泄空隧洞消隐工程外，包括北白岩副坝新建防渗墙、第二溢洪道泄槽底板浇筑工程、新建调节池泄洪闸等在内的15项消隐工程全部完工，总投资4.8亿元。“密云水库防汛‘顶梁柱’作用更加坚不可摧。”赵龙说。
实际上，在过去几年间，密云水库的防汛能力持续加强，在多次防洪中表现抢眼。像2023年主汛期，北京地区出现有仪器测量记录140年以来最大降雨。“面对海河‘23·7’流域性特大洪水，我们首次启动Ⅰ级防汛应急响应，广大干部职工以舍我其谁的担当迎战狂风暴雨。累计发送报文5600余条，无错报、迟报、漏报情况发生。”刘延安介绍。
继续保护
首都供水“稳定器”不断净化
如何将水质稳定在地表水Ⅱ类标准甚至更好，是密云水库管理处划定的“红线”。“2021年，密云水库专门成立了水环境管理科和库区管理所，专门负责水库的水生态空间管控。”密云水库管理处水环境管理科科长黄楠表示。密云水库聚焦水生态空间管控和水生态修护两个重点，持续开展水质监测，加强库区管理，逐步推进水生态监测调查，开展水库消落区生态修复和保护，这些工作都是为了保护好密云水库的“这一盆净水”，使其成为首都供水的“稳定器”以及生态的“金名片”。据悉，截至今年6月底，8583个监测数据结果显示，密云水库水质保持在地表水Ⅱ类，符合国家饮用水水源要求，同时水生态状况持续保持健康水平。
正如党的二十届三中全会提出的，要健全山水林田湖草沙一体化保护和系统治理机制，建设多元化生态保护修复投入机制。密云水库近几年来秉承着一体化的保护和系统治理机制，对生态进行着多元化的保护和修复。
不过黄楠提到，水库高储量常态化运行对于水环境不可避免地带来一些影响，如原有的水陆交错带水生植物、陆生植物因为水位升高被淹没。同时，密云水库总氮指标有升高趋势。为此，密云水库采取人工促进、天然恢复等措施，相继开展400余亩湿地修复工程，累计清除13万株枯死树，试验性栽植苦草、芡实、欧菱等水生植物28万平方米，丰富生态系统构成，重塑湿地生态系统的结构和生态过程，为鸟类等野生动物营造适宜生存繁殖的良好生境。“我们在清水河入库口等地初步形成了示范样区，按照水位落差的高程线，栽植菖蒲、香蒲、水葱等水生植物。经过一年多的养护和观测发现，这些水生植物有助于恢复水生态系统的多样性。同时，有利于消减密云水库水体中的氮素。”黄楠说。
实际上，通过在上游进行清洁小流域建设、入库口湿地修复工程等方法，密云水库库区总氮指标波动上升趋势得到有效遏制，呈现出持续下降趋势。2024年1月至7月，密云水库总氮均值比2023年同期下降24.7%，比2022年7月最高值下降48.3%。
密云水库管理处水环境监测分中心主任王景仕也透露，多项跟总氮有关的研究正在密云水库展开，这些研究必将为密云水库总氮含量的精准测算提供有力支持，实现精准治理。”
此外，密云水库在水质监测上也下足工夫。除了增加线下监测站点之外，还进一步完善密云水库在线监测网络。今年计划增加两条主要入库河流白河、潮河的控制性在线监测站，“预计年内完成后，密云水库将形成由两处岸上监测站、两处河流监测站、四处库区浮标站组成的在线监测网络，在线监测网络覆盖范围进一步提升。监测能力将由原来的17项增至20项，主要增加对锰、铁、重金属的监测，这使得我们对入库水体的水质状况掌握得更加全面和详细。” 王景仕表示。
下一步，密云水库还将在现有监测项目的基础上，逐步增加浮游动物、底栖动物、水生植物等水生态要素的监测能力，进一步提升水生态保护工作的科学性和全面性。
再接再厉
建设数字孪生密云水库
为落实好习近平总书记提出的再接再厉守护好密云水库的期望，密云水库开启了科技治水、智慧治水之路。
走上密云水库白河主坝，两侧岩石铺就的坝坡上，错落分布着不少圆柱形状的不锈钢装置，“这些就是7月开始安装应用的变形监测设备，它们运用了北斗定位技术。”密云水库管理处科技推广中心主任张志强介绍说，变形监测设备的安装得益于密云水库数字孪生流域建设工程，该工程最先启动的就是工程安全智能感知能力提升。与之前相比，新设备从GPS定位技术提升为北斗定位技术，实现了实时监测，微小的变形也难逃其“法眼”，“我们在七座大坝以及三座溢洪道上安装了217套设备，实现了变形监测的全覆盖。”
赵龙介绍，2021年起，密云水库进入常态化高储备量运行，需要更先进的手段和监管能力。今年3月，密云水库数字孪生流域建设工程全面启动，成为提高密云水库智慧监管能力的主要抓手。“核心是建设数字孪生平台，包括数据底板、模型平台等内容，涉及水利专业模型及人工智能大模型的应用、遥感智能识别等多种高精尖技术。比如数据底板方面，将打造全景高精度三维数字密云水库。工程将涉及四大业务板块、18个应用场景、98项业务、400余项功能，水库的所有业务都会被囊括进来。”赵龙如数家珍。
赵龙介绍，到2025年，将在较高层面上完成“感知立体化、流域可视化、决策智能化”的智慧密云水库建设。所谓“感知立体化”，是指通过在密云水库流域、库区以及水工建筑物安装工程安全监测、雨水情监测、水质监测以及视频识别等多种感知设备，充分利用遥感及无人机技术，基本实现了水库天空地一体化的实时监测感知。所谓“流域可视化”，指的就是建设数字孪生平台，接入密云水库流域高精度三维数据，实现水库上游流域、库区的水位涨落、水库下泄等过程的可视化、动态化的数字仿真演示。所谓“决策智能化”，就是在气象预报及实时降雨信息加持下，利用专业模型计算，通过历史经验智能分析，平台将自动生成调度方案，溢洪道闸启动哪个孔、何时开启、开启度是多少、哪些村可能被淹、群众是否需要转移等，都会在平台中一一展现，为精准调度提供技术支撑。
谈及建成后的数字孪生密云水库，赵龙十分期待，“从安全、管理效益上来讲，数字孪生建设可有效提升密云水库流域信息共享和水务监管能力，让水库运行管理更加安全，进一步优化、重塑水库管理工作。同时，密云水库数字孪生建设带动水库管理向实时监测、智能评估、数字化管理等方向转变，建设模式具有示范效益，也可供其他水库参考。”
样本
密云水库
正逐渐变为候鸟家园
8月的密云水库，碧波万顷，水面上不时有水鸟轻轻掠过。在水库西南侧的“鸟岛”上，随着候鸟陆续南飞，生态管护员们开始登岛清理废弃鸟巢和枯枝败叶。
这个面积约165亩的小岛，鸟巢分布区域约占83亩。今年5月，“鸟岛”上格外热闹，上千只幼鸟正破壳而出，鸟妈妈们频繁穿梭在水面和鸟巢之间。
据了解，近年来随着密云水库大力推进水库流域生态保护修复治理，库区生物多样性日益丰富，生态系统也更加健康稳定，密云水库已成为众多鸟儿的“家园”。今年，在密云水库“鸟岛”上出生的幼鸟数量达到4000余只。
实际上，每年的2月底至4月初，鹭类、鹤类、雁鸭类等候鸟就会成群结队陆续返回密云水库。密云水库管理处水生态所副所长王群说：“苍鹭、白鹭、鸬鹚等鸟类会在‘鸟岛’上择枝筑巢、育雏，而白枕鹤、丹顶鹤、大天鹅等鸟类稍事休息、补充体力后会继续向北方迁徙，寻找适宜的繁殖地。”在“鸟岛”的繁殖旺季，工作人员会前往对岸观测点观测，在尽可能不上岛打扰到鸟类的前提下，研判岛内鸟类活动情况。同时，工作人员还会将掉落的鸟巢复位，对掉下鸟巢的雏鸟进行救治。
据了解，水生鸟处于水生态系统食物链的顶端，是名副其实的生态“风向标”。 “在鸟类资源调查中，我们一直在做探索。近年来，通过卫星遥测技术，进一步掌握了鸟类在密云水库的活动规律和对栖息地的需求，逐步建立起密云水库流域鸟类重要栖息地质量评估体系。”密云水库管理处水环境管理科科长黄楠介绍说，根据生境、海拔、植被等环境因子，2023年，管理处在水库流域设置了16条样线和15个样点，综合采用样线法、样点法，对内湖、清水河、小漕村、调节池等地的鸟类资源进行了全面摸底。
同时，密云水库管理处还将水鸟保护与湿地保护结合在一起，恢复和重建湿地450余亩，并在潮河口小漕村附近设置了鸟类栖息地生态功能提升样区，“根据高、中、低三档水深，分别种植沉水植物、浮叶和挺水植物、挺水植物为主的16种植物，形成相对可控的小微水环境。” 密云水库管理处水生态所副所长刘磊介绍，种植的苦草、水葱、芡实、黄菖蒲等植物，形成了多生境类型的景观格局，同时又丰富了鸟类食源，满足多种类群鸟类的生态需求。“经监测，提升后的湿地吸引了包括丹顶鹤、白枕鹤、东方白鹤、黑鹳、大鸭等国家一级保护动物在内的100种野生动物在此栖息，成为重要的鸟类监测点之一。”
截至2023年年底，库区监测记录的鸟类已由2020年的190种增加到了235种。2023年12月11日至今的监测数据显示，在密云水库流域，共监测到迁徙鸟类17目34科88种，数量1万余只。“东亚—澳大利亚”候鸟迁徙通道上的密云水库正在逐渐变为候鸟家园，大天鹅、灰鹤、短嘴豆雁、赤麻鸭等越来越多的鸟类在密云水库流域越冬。
对话
“鸟岛”如何吸引鸟类安家
对话人：密云水库管理处水生态所副所长刘磊
北青报：“鸟岛”栖息的鸟类有哪些？
刘磊：目前记录的包括11种3000余只鸟类。在岛上筑巢繁殖的有小白鹭、大白鹭、苍鹭等；周边水域活动的鸟类有银鸥、红嘴鸥、斑头秋沙鸭等。
北青报：鸟类为什么喜欢在“鸟岛”上栖息繁殖？
刘磊：一是“鸟岛”所处的内湖区域相对独立，且实行封闭管理，除管护工作人员外禁止进入，受人类活动干扰少。船舶快舰在水位150米以下时也无法驶入附近区域，噪音影响少，自然生境相对完好，保证了鸟类正常生活的同时，也提高幼鸟孵化率和成活率。
其二，岛上食源丰富。随着近几年水库水位不断增高，内湖地区蓄水量越来越大，水面越来越开阔，生态补水后又产生部分滩涂地，为涉禽提供了活动觅食场所，鸟类活动范围增加，更加适宜水鸟栖息。
三是“鸟岛”上植物垂直结构明显且数量丰富的高大乔木，可以为鸟类提供隐蔽条件。“鸟岛”呈椭圆形，南部向阳坡面积大且岸线长，成为水鸟筑巢群居的首选之地。正是“鸟岛”独特的环境条件，使其形成了适宜水鸟生存的小生境，最终吸引了大量水鸟来此栖息繁殖。
北青报：除了自然条件之外，我们做了哪些努力？
刘磊：我们实行封闭管理，禁止任何形式的破坏鸟类栖息地行为。在具体监测工作中，将人工与设备相结合，综合运用鸟类AI智能监测系统、红外相机、触发式红外监测仪、观鸟镜、望远镜等设备，详尽记录鸟类发现时间、种类、数量，繁殖季产蛋、孵化、育雏等情况，掌握生物多样性基础数据，再应用到水生态保护和水环境治理当中。我们还启动了栖息地修复工作，创造更加适宜的鸟类栖息地，同时进行探索性实验来增加水鸟的数量及种类。
此外，我们还采取搭建“本杰士堆”，自制鸟巢，对鸟类及哺乳类等野生动物救助，水源涵养林抚育等多种措施，为鸟类等野生动物提供了良好的栖息繁衍环境。
本版文/本报记者 解丽 实习生 刘程
摄影/本报记者 刘畅
供图/北京市密云水库管理处
编辑/彭小菲