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(lǐng)域20項(xiàng)重大科技成果”正式發(fā)布,“黃河調(diào)水調(diào)沙理論與實(shí)踐”成功入選。
2002年以來(lái),水利部黃河水利委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱黃委)已持續(xù)組織開展了32次調(diào)水調(diào)沙。這項(xiàng)堅(jiān)持了24年的系統(tǒng)工程,究竟“調(diào)”出了什么?又為實(shí)施黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國(guó)家戰(zhàn)略帶來(lái)哪些新質(zhì)生產(chǎn)力支撐?
黃河研究專家指出,調(diào)水調(diào)沙正以協(xié)調(diào)水沙關(guān)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(hù)治理理念。
24年探索實(shí)踐,在重塑水沙關(guān)系中關(guān)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(shí)“善淤、善決、善徙”,歷史上被稱為“中國(guó)之憂患”。
如何趨利避害,讓黃河成為永遠(yuǎn)造福人民的幸福河?
2019年9月18日,習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上深刻指出,黃河水少沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào),是黃河復(fù)雜難治的癥結(jié)所在,要保障黃河長(zhǎng)久安瀾,必須緊緊抓住水沙關(guān)系調(diào)節(jié)這個(gè)“牛鼻子”,完善水沙調(diào)控機(jī)制。
協(xié)調(diào)水沙關(guān)系、實(shí)現(xiàn)黃河長(zhǎng)久安瀾,是一代代黃河保護(hù)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(diào)、排”四字治河方略,其中“調(diào)”就是調(diào)水調(diào)沙,為破解“河淤堤高、人沙賽跑”難題開拓了新的思路。同時(shí),他提出把減淤作為小浪底水庫(kù)的重要開發(fā)目標(biāo)之一,為探索“調(diào)水調(diào)沙”提供實(shí)踐條件。
黃委經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期分析研究,提出“黃河下游河道具有泥沙‘多來(lái)、多排、多淤,少來(lái)、少排、少淤’的特點(diǎn),來(lái)水量不大時(shí),若將水庫(kù)前期蓄水加載于來(lái)水之上,混合水體將會(huì)產(chǎn)生‘1+1>2’的輸沙效益”的觀點(diǎn),進(jìn)一步深化了對(duì)調(diào)水調(diào)沙的認(rèn)識(shí)。
黃委總工程師魏向陽(yáng)解釋,盡管黃河水沙嚴(yán)重不協(xié)調(diào),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(diào)水調(diào)沙,正是塑造這種合理的水沙關(guān)系的有效手段。它利用干支流水庫(kù)群對(duì)水沙過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,利用水流沖擊力將水庫(kù)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(kù)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(fēng)險(xiǎn)減小,中常洪水漫灘概率減少。
2002年7月,隨著小浪底水庫(kù)的建成運(yùn)用,黃河調(diào)水調(diào)沙試驗(yàn)正式啟動(dòng),“攔、調(diào)、排、放、挖”系統(tǒng)處理和利用泥沙中的“調(diào)”從理論走向?qū)嵺`。
調(diào)水調(diào)沙實(shí)施之初,國(guó)內(nèi)外尚無(wú)可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。2002年至2004年,黃委連續(xù)開展了3次調(diào)水調(diào)沙試驗(yàn),涵蓋小浪底、三門峽、萬(wàn)家寨等干支流水庫(kù)群及近2000千米河道,4.5萬(wàn)人次參與,千萬(wàn)組數(shù)據(jù)積累,最終創(chuàng)立了單庫(kù)調(diào)節(jié)、空間水沙對(duì)接、干流水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度三種基本調(diào)水調(diào)沙模式,初步構(gòu)建起水沙調(diào)控理論體系,為小浪底等水庫(kù)多排泥沙、延長(zhǎng)攔沙庫(kù)容使用壽命找到了新途徑。
2005年,調(diào)水調(diào)沙開始轉(zhuǎn)入生產(chǎn)運(yùn)行,截至目前已開展了29次。雖然調(diào)度手段日益成熟,但調(diào)水調(diào)沙試驗(yàn)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(yàn)嘗試“三條黃河”聯(lián)動(dòng)治理黃河的新方法,并成為保障調(diào)水調(diào)沙成功實(shí)施的核心驅(qū)動(dòng)力。
調(diào)水調(diào)沙不僅是一項(xiàng)破解黃河“水少、沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)”難題的治河實(shí)踐,更是中華民族“認(rèn)識(shí)自然、改造自然、與自然共生”智慧的當(dāng)代結(jié)晶。
2004年,黃委提出“維持黃河健康生命”理論框架,通過(guò)建設(shè)黃河水沙調(diào)控體系、塑造使河道主槽不萎縮的徑流過(guò)程、塑造河口三角洲生態(tài)系統(tǒng)良性維持的徑流過(guò)程等9條治理途徑,恢復(fù)河流應(yīng)有的健康狀態(tài)。
這一理論將調(diào)水調(diào)沙從“工程技術(shù)手段”升級(jí)為“生命維系工具”,標(biāo)志著對(duì)黃河保護(hù)治理的認(rèn)知向“人與自然和諧共生”進(jìn)一步升華。
2013年國(guó)務(wù)院批復(fù)的《黃河流域綜合規(guī)劃(2012—2030年)》,進(jìn)一步明確“攔、調(diào)、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(guó)黃河保護(hù)法》,以立法的形式明確“國(guó)家完善以骨干水庫(kù)等重大水工程為主的水沙調(diào)控體系,采取聯(lián)合調(diào)水調(diào)沙、泥沙綜合處理利用等措施,提高攔沙輸沙能力。”正式確立了調(diào)水調(diào)沙在水沙調(diào)控體系中的核心地位,使這一實(shí)踐從技術(shù)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(diào)水調(diào)沙運(yùn)用
36.5億噸泥沙入海,改寫河床淤積抬高的歷史
黃河調(diào)水調(diào)沙,究竟“調(diào)”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(huì),對(duì)調(diào)水調(diào)沙試驗(yàn)進(jìn)行審查鑒定。專家一致認(rèn)為,其首要成效是顯著提高黃河下游河槽過(guò)流能力。這對(duì)改善日益惡化的河道形態(tài)、減少洪水漫灘及灘區(qū)受災(zāi)概率、遏制“二級(jí)懸河”發(fā)展、減少黃河大堤決口風(fēng)險(xiǎn)等起到了極大的作用。
為何河槽過(guò)流能力如此關(guān)鍵?歷史數(shù)據(jù)對(duì)比非常鮮明:20世紀(jì)80年代,黃河下游流量6000立方米每秒時(shí)兩岸安然無(wú)恙;而1996年8月,東明段流量?jī)H1920立方米每秒就漫灘,致使23.8萬(wàn)畝農(nóng)田絕收。
這種“小水釀大禍”的反常現(xiàn)象,癥結(jié)在于黃河下游主河槽過(guò)流能力嚴(yán)重不足——如同“淺盆盛水”,稍有來(lái)水就會(huì)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(zhǎng)?786千米,若采用機(jī)械清淤,成本高且可能破壞生態(tài)環(huán)境。開展調(diào)水調(diào)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?yáng)說(shuō)。
32次調(diào)水調(diào)沙,實(shí)現(xiàn)小浪底水庫(kù)以下河道全線沖刷,累計(jì)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(guò)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(guó)成立以來(lái)最嚴(yán)重秋汛,干流形成3次編號(hào)洪水,經(jīng)水庫(kù)調(diào)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(wàn)人轉(zhuǎn)移和266千公頃耕地受淹,充分驗(yàn)證了調(diào)水調(diào)沙的實(shí)戰(zhàn)成效。
調(diào)水調(diào)沙在提升流域整體防洪能力的同時(shí)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(diào)水調(diào)沙期間黃河流量增大,沿河省份抓住有利時(shí)機(jī),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(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。
31.5億噸泥沙出庫(kù),小浪底水庫(kù)壽命得以延長(zhǎng)
庫(kù)容是水庫(kù)的生命。當(dāng)泥沙不斷淤積在庫(kù)底時(shí),水庫(kù)的蓄水能力、調(diào)節(jié)能力將大幅下降甚至完全喪失,水庫(kù)就“名存實(shí)亡”了,成為河流的過(guò)水通道。
小浪底水庫(kù)總庫(kù)容126.5億立方米,其中攔沙庫(kù)容75.5億立方米。按照原設(shè)計(jì)方案,攔沙庫(kù)容預(yù)計(jì)可以使用20年,到2020年就全部淤滿了。但如今水庫(kù)運(yùn)用了26年,泥沙淤積量?jī)H35.31億立方米,占攔沙庫(kù)容的47%,遠(yuǎn)低于預(yù)期。
小浪底水庫(kù)壽命得以延長(zhǎng),調(diào)水調(diào)沙發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。截至2025年,通過(guò)調(diào)水調(diào)沙,小浪底水庫(kù)累計(jì)排沙31.5億噸。這不僅大大延長(zhǎng)了小浪底水庫(kù)的使用壽命,還為完善黃河水沙調(diào)控體系贏得了時(shí)間。
當(dāng)前調(diào)水調(diào)沙主要分兩個(gè)階段實(shí)施:第一階段開啟小浪底水庫(kù)閘門下泄清水,沖刷下游河道,直到水位降至預(yù)定高程;第二階段同步啟用萬(wàn)家寨、三門峽水庫(kù),讓高含沙渾水潛入小浪底水庫(kù)清水層下方,擾動(dòng)庫(kù)尾泥沙形成異重流,攜帶泥沙出庫(kù)。
2004年第三次調(diào)水調(diào)沙試驗(yàn)首次成功塑造人工異重流,將440萬(wàn)噸泥沙帶出小浪底水庫(kù),同時(shí),水庫(kù)的淤積形態(tài)得到調(diào)整改善。
“目前,調(diào)水調(diào)沙已為小浪底水庫(kù)贏得40%以上的攔沙庫(kù)容,未來(lái)在建設(shè)完善中游水沙調(diào)控體系基礎(chǔ)上,持續(xù)優(yōu)化水沙調(diào)控調(diào)度機(jī)制、創(chuàng)新調(diào)水調(diào)沙方式,長(zhǎng)期維持一定的攔沙庫(kù)容是可能的。”黃委水旱災(zāi)害防御局方案處處長(zhǎng)張丙奪表示。
調(diào)水調(diào)沙不僅為小浪底水庫(kù)“擴(kuò)容”,也為其他水庫(kù)泥沙淤積“減負(fù)”。2025年8月上旬,精準(zhǔn)調(diào)度劉家峽水庫(kù),利用異重流排沙技術(shù)成功應(yīng)對(duì)洮河年度最強(qiáng)沙峰,既減少庫(kù)區(qū)泥沙淤積,又保障電站安全運(yùn)行,成為“渾水排沙+清水發(fā)電”模式的有益實(shí)踐;9月上旬,組織實(shí)施上中游重點(diǎn)水庫(kù)聯(lián)合排沙調(diào)度,累計(jì)排沙1.3億噸,創(chuàng)下海勃灣、萬(wàn)家寨、龍口三庫(kù)聯(lián)合排沙最高紀(jì)錄。數(shù)據(jù)顯示,2023年至2025年,黃委通過(guò)持續(xù)開展上中游重點(diǎn)水庫(kù)聯(lián)合排沙調(diào)度,促使5座水庫(kù)累計(jì)排沙3.5億噸,黃河干流水庫(kù)庫(kù)容實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性恢復(fù)。
三門峽水利樞紐開啟汛期調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用
16.5億立方米黃河水滋養(yǎng),河口三角洲煥發(fā)生機(jī)
深秋俯瞰黃河三角洲,淺灘蘆花似雪,萬(wàn)畝葦蕩翻金。遠(yuǎn)處,輕云與萬(wàn)鷗齊飛,秋水共長(zhǎng)天一色。
在15.3萬(wàn)公頃的黃河三角洲國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi),380種、約600萬(wàn)只鳥兒長(zhǎng)空穿梭,形成蔚為壯觀的“飛行編隊(duì)”。黃河三角洲也因此被譽(yù)為“鳥類國(guó)際機(jī)場(chǎng)”。
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(xué)管理,黃河從20世紀(jì)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(zhǎng)達(dá)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(dǎo)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(wèn)題。
黃委從2008年調(diào)水調(diào)沙開始,向黃河三角洲清水溝流路生態(tài)補(bǔ)水。2010年,又開始向斷流34年的刁口河流路補(bǔ)水。通過(guò)兩條流路大流量期間持續(xù)補(bǔ)水,河口生態(tài)得到保護(hù)修復(fù),生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正向演替。
截至2025年,調(diào)水調(diào)沙期間已向黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)實(shí)施17次生態(tài)補(bǔ)水,總補(bǔ)水量16.5億立方米。特別是2020年以來(lái),年均補(bǔ)水量不少于2億立方米,有效促進(jìn)了保護(hù)區(qū)濕地面積恢復(fù)和生物種類增加,生態(tài)與社會(huì)效益顯著。
補(bǔ)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(lái)種群復(fù)蘇?!白罱淮紊鷳B(tài)調(diào)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(zhǎng)的竟然達(dá)到34厘米?!睗?jì)南生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的高級(jí)工程師鄭琳琳興奮地說(shuō)。
除了黃河刀魚,鯉魚、鯽魚等魚類,同樣得到保護(hù)。從2023年開始,黃委在調(diào)水調(diào)沙小浪底水庫(kù)排沙期,調(diào)度陸渾、故縣、河口村等支流水庫(kù)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(hù)所”。調(diào)水調(diào)沙持續(xù)沖刷河槽、穩(wěn)定河勢(shì),使生物棲息地不斷優(yōu)化,促進(jìn)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(shè),作為解決小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙后續(xù)動(dòng)力不足的關(guān)鍵工程,兩大核心水利樞紐攜手提供強(qiáng)勁動(dòng)力,將讓調(diào)水調(diào)沙更加“游刃有余”。
從歷史深處走來(lái),向未來(lái)奔流而去。調(diào)水調(diào)沙,這項(xiàng)凝聚著中華民族治水智慧與生態(tài)哲思的宏大實(shí)踐,已深刻重塑了母親河的模樣與命運(yùn)。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(fù)興的歷史征程。
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