2025年8月15日,在“綠水青山就是金山銀山”理念提出20周年之際,“生態(tài)文明領域20項重大科技成果”正式發(fā)布,“黃河調水調沙理論與實踐”成功入選。
2002年以來,水利部黃河水利委員會(以下簡稱黃委)已持續(xù)組織開展了32次調水調沙。這項堅持了24年的系統(tǒng)工程,究竟“調”出了什么?又為實施黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展重大國家戰(zhàn)略帶來哪些新質生產(chǎn)力支撐?
黃河研究專家指出,調水調沙正以協(xié)調水沙關系、防洪減淤、改善生態(tài)等多重功能,深刻改變著黃河和黃河保護治理理念。
24年探索實踐,在重塑水沙關系中關照河流生命
黃河是中華民族的母親河,是中華文明綿延不絕的血脈,同時“善淤、善決、善徙”,歷史上被稱為“中國之憂患”。
如何趨利避害,讓黃河成為永遠造福人民的幸福河?
2019年9月18日,習近平總書記在黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展座談會上深刻指出,黃河水少沙多、水沙關系不協(xié)調,是黃河復雜難治的癥結所在,要保障黃河長久安瀾,必須緊緊抓住水沙關系調節(jié)這個“牛鼻子”,完善水沙調控機制。
協(xié)調水沙關系、實現(xiàn)黃河長久安瀾,是一代代黃河保護治理工作者的不懈追求。
以王化云為代表的老一輩治黃專家,提出“上攔下排兩岸分滯”的洪水處理理念。1986年,他概括性地提出“攔、用、調、排”四字治河方略,其中“調”就是調水調沙,為破解“河淤堤高、人沙賽跑”難題開拓了新的思路。同時,他提出把減淤作為小浪底水庫的重要開發(fā)目標之一,為探索“調水調沙”提供實踐條件。
黃委經(jīng)過長期分析研究,提出“黃河下游河道具有泥沙‘多來、多排、多淤,少來、少排、少淤’的特點,來水量不大時,若將水庫前期蓄水加載于來水之上,混合水體將會產(chǎn)生‘1+1>2’的輸沙效益”的觀點,進一步深化了對調水調沙的認識。
黃委總工程師魏向陽解釋,盡管黃河水沙嚴重不協(xié)調,但只要找到合理的水沙搭配比例,水流就能挾帶更多的泥沙入海。
調水調沙,正是塑造這種合理的水沙關系的有效手段。它利用干支流水庫群對水沙過程進行調節(jié)和控制,利用水流沖擊力將水庫和河床淤積的泥沙沖入大海。這種“以河治河”方式既能減緩水庫淤積、刷深河槽,又能優(yōu)化河道淤積形態(tài),使河道更順暢,淤積風險減小,中常洪水漫灘概率減少。
2002年7月,隨著小浪底水庫的建成運用,黃河調水調沙試驗正式啟動,“攔、調、排、放、挖”系統(tǒng)處理和利用泥沙中的“調”從理論走向實踐。
調水調沙實施之初,國內外尚無可借鑒的經(jīng)驗。2002年至2004年,黃委連續(xù)開展了3次調水調沙試驗,涵蓋小浪底、三門峽、萬家寨等干支流水庫群及近2000千米河道,4.5萬人次參與,千萬組數(shù)據(jù)積累,最終創(chuàng)立了單庫調節(jié)、空間水沙對接、干流水庫群聯(lián)合調度三種基本調水調沙模式,初步構建起水沙調控理論體系,為小浪底等水庫多排泥沙、延長攔沙庫容使用壽命找到了新途徑。
2005年,調水調沙開始轉入生產(chǎn)運行,截至目前已開展了29次。雖然調度手段日益成熟,但調水調沙試驗創(chuàng)立的3種基本模式至今仍在沿用。
2003年黃委提出“原型黃河、模型黃河和數(shù)字黃河”的“三條黃河”,開始試驗嘗試“三條黃河”聯(lián)動治理黃河的新方法,并成為保障調水調沙成功實施的核心驅動力。
調水調沙不僅是一項破解黃河“水少、沙多、水沙關系不協(xié)調”難題的治河實踐,更是中華民族“認識自然、改造自然、與自然共生”智慧的當代結晶。
2004年,黃委提出“維持黃河健康生命”理論框架,通過建設黃河水沙調控體系、塑造使河道主槽不萎縮的徑流過程、塑造河口三角洲生態(tài)系統(tǒng)良性維持的徑流過程等9條治理途徑,恢復河流應有的健康狀態(tài)。
這一理論將調水調沙從“工程技術手段”升級為“生命維系工具”,標志著對黃河保護治理的認知向“人與自然和諧共生”進一步升華。
2013年國務院批復的《黃河流域綜合規(guī)劃(2012—2030年)》,進一步明確“攔、調、排、放、挖”為綜合處理泥沙的方針。2023年4月1日起施行的《中華人民共和國黃河保護法》,以立法的形式明確“國家完善以骨干水庫等重大水工程為主的水沙調控體系,采取聯(lián)合調水調沙、泥沙綜合處理利用等措施,提高攔沙輸沙能力?!闭酱_立了調水調沙在水沙調控體系中的核心地位,使這一實踐從技術探索、理論創(chuàng)新邁向法治化、規(guī)范化的新階段。
小浪底水利樞紐開啟汛期調水調沙運用
36.5億噸泥沙入海,改寫河床淤積抬高的歷史
黃河調水調沙,究竟“調”出了什么?
2005年1月,由多位院士和專家組成的水利部鑒定委員會,對調水調沙試驗進行審查鑒定。專家一致認為,其首要成效是顯著提高黃河下游河槽過流能力。這對改善日益惡化的河道形態(tài)、減少洪水漫灘及灘區(qū)受災概率、遏制“二級懸河”發(fā)展、減少黃河大堤決口風險等起到了極大的作用。
為何河槽過流能力如此關鍵?歷史數(shù)據(jù)對比非常鮮明:20世紀80年代,黃河下游流量6000立方米每秒時兩岸安然無恙;而1996年8月,東明段流量僅1920立方米每秒就漫灘,致使23.8萬畝農田絕收。
這種“小水釀大禍”的反?,F(xiàn)象,癥結在于黃河下游主河槽過流能力嚴重不足——如同“淺盆盛水”,稍有來水就會漫溢。
“要破解這一困境,必須刷深河槽,提高河道輸水能力。黃河下游河道全長?786千米,若采用機械清淤,成本高且可能破壞生態(tài)環(huán)境。開展調水調沙,充分利用自然力量提升河道水沙輸送能力,方為可持續(xù)之策?!蔽合蜿栒f。
32次調水調沙,實現(xiàn)小浪底水庫以下河道全線沖刷,累計輸沙入海36.5億噸,下游河道主河槽平均下切3.1米,河道最小過流能力從2002年的不足1800立方米每秒提升至5000立方米每秒左右,徹底改寫了下游河床持續(xù)淤積抬升的歷史。
2021年黃河中下游發(fā)生新中國成立以來最嚴重秋汛,干流形成3次編號洪水,經(jīng)水庫調蓄后,兩次將花園口水文站天然洪峰流量超10000立方米每秒削減至4800立方米每秒,避免了下游灘區(qū)140萬人轉移和266千公頃耕地受淹,充分驗證了調水調沙的實戰(zhàn)成效。
調水調沙在提升流域整體防洪能力的同時也減少了下游灘區(qū)漫灘概率,改善了灘區(qū)發(fā)展條件。此外,調水調沙期間黃河流量增大,沿河省份抓住有利時機,加大引水力度,僅2025年就引水6.9億立方米用于抗旱保灌,有力保障了糧食安全,最大限度支撐了流域經(jīng)濟社會高質量發(fā)展。
31.5億噸泥沙出庫,小浪底水庫壽命得以延長
庫容是水庫的生命。當泥沙不斷淤積在庫底時,水庫的蓄水能力、調節(jié)能力將大幅下降甚至完全喪失,水庫就“名存實亡”了,成為河流的過水通道。
小浪底水庫總庫容126.5億立方米,其中攔沙庫容75.5億立方米。按照原設計方案,攔沙庫容預計可以使用20年,到2020年就全部淤滿了。但如今水庫運用了26年,泥沙淤積量僅35.31億立方米,占攔沙庫容的47%,遠低于預期。
小浪底水庫壽命得以延長,調水調沙發(fā)揮了至關重要的作用。截至2025年,通過調水調沙,小浪底水庫累計排沙31.5億噸。這不僅大大延長了小浪底水庫的使用壽命,還為完善黃河水沙調控體系贏得了時間。
當前調水調沙主要分兩個階段實施:第一階段開啟小浪底水庫閘門下泄清水,沖刷下游河道,直到水位降至預定高程;第二階段同步啟用萬家寨、三門峽水庫,讓高含沙渾水潛入小浪底水庫清水層下方,擾動庫尾泥沙形成異重流,攜帶泥沙出庫。
2004年第三次調水調沙試驗首次成功塑造人工異重流,將440萬噸泥沙帶出小浪底水庫,同時,水庫的淤積形態(tài)得到調整改善。
“目前,調水調沙已為小浪底水庫贏得40%以上的攔沙庫容,未來在建設完善中游水沙調控體系基礎上,持續(xù)優(yōu)化水沙調控調度機制、創(chuàng)新調水調沙方式,長期維持一定的攔沙庫容是可能的?!秉S委水旱災害防御局方案處處長張丙奪表示。
調水調沙不僅為小浪底水庫“擴容”,也為其他水庫泥沙淤積“減負”。2025年8月上旬,精準調度劉家峽水庫,利用異重流排沙技術成功應對洮河年度最強沙峰,既減少庫區(qū)泥沙淤積,又保障電站安全運行,成為“渾水排沙+清水發(fā)電”模式的有益實踐;9月上旬,組織實施上中游重點水庫聯(lián)合排沙調度,累計排沙1.3億噸,創(chuàng)下海勃灣、萬家寨、龍口三庫聯(lián)合排沙最高紀錄。數(shù)據(jù)顯示,2023年至2025年,黃委通過持續(xù)開展上中游重點水庫聯(lián)合排沙調度,促使5座水庫累計排沙3.5億噸,黃河干流水庫庫容實現(xiàn)系統(tǒng)性恢復。
三門峽水利樞紐開啟汛期調水調沙運用
16.5億立方米黃河水滋養(yǎng),河口三角洲煥發(fā)生機
深秋俯瞰黃河三角洲,淺灘蘆花似雪,萬畝葦蕩翻金。遠處,輕云與萬鷗齊飛,秋水共長天一色。
在15.3萬公頃的黃河三角洲國家級自然保護區(qū)內,380種、約600萬只鳥兒長空穿梭,形成蔚為壯觀的“飛行編隊”。黃河三角洲也因此被譽為“鳥類國際機場”。
然而20多年前,這里卻是另一番景象:由于天然水資源匱乏、人類用水量激增、缺乏科學管理,黃河從20世紀70年代開始斷流,1972至1999年的28年中,有22年出現(xiàn)斷流,其中1997年斷流長達226天,斷流河道綿延704千米,從入??谝恢鄙纤葜梁幽祥_封。
珍貴的黃河水既是尾閭河道的命脈,也是黃河三角洲生態(tài)系統(tǒng)的生命之源。頻繁斷流導致河口地區(qū)水沙資源量銳減,引發(fā)淡水濕地萎縮、生物多樣性降低、土地鹽堿化加劇等一系列問題。
黃委從2008年調水調沙開始,向黃河三角洲清水溝流路生態(tài)補水。2010年,又開始向斷流34年的刁口河流路補水。通過兩條流路大流量期間持續(xù)補水,河口生態(tài)得到保護修復,生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)正向演替。
截至2025年,調水調沙期間已向黃河三角洲自然保護區(qū)實施17次生態(tài)補水,總補水量16.5億立方米。特別是2020年以來,年均補水量不少于2億立方米,有效促進了保護區(qū)濕地面積恢復和生物種類增加,生態(tài)與社會效益顯著。
補水中的黃河三角洲現(xiàn)行流路
曾一度消失近30年的珍稀魚類——黃河刀魚,因棲息繁衍環(huán)境改善迎來種群復蘇。“最近一次生態(tài)調查中,我們僅撒網(wǎng)3次,就在一網(wǎng)中捕獲3條野生黃河刀魚,最長的竟然達到34厘米?!睗仙鷳B(tài)環(huán)境監(jiān)測中心的高級工程師鄭琳琳興奮地說。
除了黃河刀魚,鯉魚、鯽魚等魚類,同樣得到保護。從2023年開始,黃委在調水調沙小浪底水庫排沙期,調度陸渾、故縣、河口村等支流水庫加大下泄流量,稀釋干流高含沙水流,在伊洛河、沁河入黃口形成大面積清水帶,讓魚類有了新的“庇護所”。調水調沙持續(xù)沖刷河槽、穩(wěn)定河勢,使生物棲息地不斷優(yōu)化,促進了河流生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和水生物多樣性提升。
隨著古賢水利樞紐工程開工建設,作為解決小浪底水庫調水調沙后續(xù)動力不足的關鍵工程,兩大核心水利樞紐攜手提供強勁動力,將讓調水調沙更加“游刃有余”。
從歷史深處走來,向未來奔流而去。調水調沙,這項凝聚著中華民族治水智慧與生態(tài)哲思的宏大實踐,已深刻重塑了母親河的模樣與命運。這條承載著民族記憶的大河,正以安瀾、健康的新姿態(tài),見證著中華民族偉大復興的歷史征程。
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