科技日报记者 付丽丽
从高空俯瞰，一颗巨大的“蓝宝石”静卧于崇山峻岭之间。这并非天然湖泊，而是黄河下游的关键控制性工程、最大的调节水库——小浪底水利枢纽。自2001年主体工程完工至今，它已巍然矗立三十余载，成为守护黄河安澜、重塑母亲河水沙关系的“定河重器”。
“黄河平，天下宁。”一部中华民族的治黄史，就是与水沙博弈、与河床淤积赛跑的历史。这条“善淤、善决、善徙”的母亲河，下游河床因泥沙不断淤积而高出两岸地面，成为威胁中下游平原的“空中悬河”。如何让河床不再抬高，是千年来治黄工程的核心难题。
如今，这一历史正在被改写。自2002年启动以来，黄河调水调沙已持续24年，开展32次。近日，“黄河调水调沙理论与实践”入选“生态文明领域20项重大科技成果”。
专家表示，其最核心的成就是黄河下游河道主河槽平均下切3.1米，最小过流能力从不足1800立方米每秒提升至5000立方米每秒左右。这标志着，黄河下游河床持续淤积抬高的历史趋势被遏制。
“定河重器”扭转历史趋势
黄河水少沙多、水沙关系不协调，是黄河复杂难治的症结所在。
本世纪初，黄河下游已陷入“小水大灾”的困境。
历史数据记录了这一尴尬：20世纪80年代，黄河下游河道可通过每秒6000立方米的流量而两岸无恙；而到了1996年8月，河南东明段仅每秒1920立方米的流量就导致漫滩，23.8万亩农田绝收。
协调水沙关系、实现黄河长久安澜，是一代代黄河保护治理工作者的不懈追求。
以王化云为代表的老一辈治黄专家，提出“上拦下排，两岸分滞”的洪水处理理念。1986年，他概括性地提出“拦、用、调、排”四字治河方略，其中“调”就是调水调沙，为破解“河淤堤高、人沙赛跑”难题开拓了新的思路。同时，他提出把减淤作为小浪底水库的重要开发目标之一，为探索“调水调沙”提供实践条件。
经过长期分析研究，黄河水利委员会提出，黄河下游河道具有泥沙“多来、多排、多淤，少来、少排、少淤”的特点，来水量不大时，若将水库前期蓄水加载于来水之上，混合水体将会产生“1+1>2”的输沙效益，该观点进一步深化了对调水调沙的认识。
“症结在于黄河下游主河槽过流能力严重不足。”黄委总工程师魏向阳指出，河槽萎缩的根本原因，在于黄河“水少、沙多、水沙关系不协调”的天然矛盾。要破局，必须紧紧抓住水沙关系调节这个“牛鼻子”。
如何协调水沙关系？答案是调水调沙。
“尽管黄河水沙严重不协调，但只要找到合理的水沙搭配比例，水流就能挟带更多的泥沙入海。”魏向阳解释。调水调沙，正是利用干支流水库群联合调度，精准制造这种“黄金水沙比”，借助自然水流的力量，将淤积在水库和河床的泥沙冲入大海，实现“以河治河”。
这是一项前无古人的探索。2002年7月，依托刚建成的小浪底水库，黄河首次调水调沙试验启动。通过连续3年试验，黄河研究者创立了三种基本调水调沙模式，构建起完整的水沙调控理论体系。
“以河治河” 下游河道主河槽平均下切3.1米
深黄色的河水夹杂着泥沙，仿佛十几米高的浪头奔涌而出，响声震天。这是小浪底调水调沙的真实场景。
小浪底工程扼守黄河中游最后一段峡谷出口，控制着黄河超90%的水量和近100%的沙量，使其成为实施“调水调沙”这一治黄革命性举措的绝对核心。
黄河调水调沙，究竟“调”出了什么？
2005年1月，由多位院士和专家组成的水利部鉴定委员会，对调水调沙试验进行审查鉴定。专家一致认为，其首要成效是显著提高黄河下游河槽过流能力。这对改善日益恶化的河道形态、减少洪水漫滩及滩区受灾概率、遏制“二级悬河”发展、减少黄河大堤决口风险等起到了极大的作用。
为何河槽过流能力如此关键？历史数据对比非常鲜明：20世纪80年代，黄河下游流量6000立方米每秒时两岸安然无恙；而1996年8月，东明段流量仅1920立方米每秒就漫滩，致使23.8万亩农田绝收。
这种“小水酿大祸”的反常现象，症结在于黄河下游主河槽过流能力严重不足——如同“浅盆盛水”，稍有来水就会漫溢。
“要破解这一困境，必须刷深河槽，提高河道输水能力。黄河下游河道全长786千米，若采用机械清淤，成本高且可能破坏生态环境。开展调水调沙，充分利用自然力量提升河道水沙输送能力，方为可持续之策。”魏向阳说。
数据显示，32次调水调沙，实现小浪底水库以下河道全线冲刷，累计输沙入海36.5亿吨，下游河道主河槽平均下切3.1米，河道最小过流能力从2002年的不足1800立方米每秒提升至5000立方米每秒左右，彻底扭转了下游河道萎缩抬升的历史趋势。
2021年黄河中下游发生新中国成立以来最严重秋汛，干流形成3次编号洪水，经水库调蓄后，两次将花园口水文站天然洪峰流量超10000立方米每秒削减至4800立方米每秒，避免了下游滩区140万人转移和266千公顷耕地受淹。
为水库“延寿” 为河口“输血”
库容是水库的生命。当泥沙不断淤积在库底时，水库的蓄水能力、调节能力将大幅下降甚至完全丧失，水库就“名存实亡”了，成为河流的过水通道。
小浪底水库总库容126.5亿立方米，其中拦沙库容75.5亿立方米。按照原设计方案，拦沙库容预计可以使用20年，到2020年就全部淤满了。但如今水库运用了26年，泥沙淤积量仅35.31亿立方米，占拦沙库容的47%，远低于预期。
小浪底水库寿命得以延长，调水调沙发挥了至关重要的作用。截至2025年，通过调水调沙，小浪底水库累计排沙31.5亿吨。这不仅大大延长了小浪底水库的使用寿命，还为完善黄河水沙调控体系赢得了时间。
当前调水调沙主要分两个阶段实施：第一阶段开启小浪底水库闸门下泄清水，冲刷下游河道，直到水位降至预定高程；第二阶段同步启用万家寨、三门峡水库，让高含沙浑水潜入小浪底水库清水层下方，扰动库尾泥沙形成异重流，携带泥沙出库。
2004年第三次调水调沙试验首次成功塑造人工异重流，将440万吨泥沙带出小浪底水库，同时，水库的淤积形态得到调整改善。
“目前，调水调沙已为小浪底水库赢得40%以上的拦沙库容，未来在建设完善中游水沙调控体系基础上，持续优化水沙调控调度机制、创新调水调沙方式，长期维持一定的拦沙库容是可能的。”黄委水旱灾害防御局方案处处长张丙夺表示。
调水调沙不仅为小浪底水库“扩容”，还为河口“输血”。截至2025年，调水调沙期间已向黄河三角洲生态补水16.5亿立方米。一度因断流而濒危的黄河刀鱼重新出现。
“最近一次生态调查中，我们仅撒网3次，就在一网中捕获3条野生黄河刀鱼，最长的竟然达到34厘米。”济南生态环境监测中心高级工程师郑琳琳说。
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