标题：调水调沙
简介
黄河是中华民族的母亲河，她孕育了灿烂的华夏文明。黄河泥沙造就了广袤的黄淮海平原，又用其乳汁浇灌两岸大地，哺育了炎黄子孙。但是，黄河又性格乖戾，下游因泥沙淤积而成为“地上悬河”，洪水泛滥给人民带来深重的灾难。
从2001年开始，水利部黄河水利委员会在利用黄河有限的水资源保障流域和沿黄地区经济社会发展的同时，坚持8年调水调沙，成效巨大，社会反响强烈。
意义
调水调沙，就是在现代化技术条件下，利用工程设施和调度手段，通过水流的冲击，将水库的泥沙和河床的淤沙适时送入大海，从而减少库区和河床的淤积，增大主槽的行洪能力。水利部黄河水利委员会（简称黄委）实施这一方略始自新世纪之初，而“以水冲沙”理论和方略的提出却源远流长。只是因为受制于当时生产力水平等因素，这一正确的认识难以实施，只能束之高阁。
治黄百难，唯沙为首。黄河区别于其他江河的一个最大特点，就是沙多水少、水沙关系不协调。黄河多年平均年径流量580亿立方米，但输沙量却达16亿吨。它是世界上含泥沙最多的河流。早在先秦时代，黄河就被称为“浊河”，汉时更有“一石水而六斗泥”之说。
黄河虽然泥沙最多，但并非全河皆多、全线皆多。其上游水体较清，中游由于黄土高原的洪水冲刷，导致泥沙俱下、水体浑浊；而下游容易淤积，造成河床抬高。倘一决口，必然泛滥成灾。黄河下游洪水灾害成为中华民族的心腹之患。据史料记载，公元前602年至1938年的2540年间，黄河下游决口泛滥年份为543年，决口达1590次，改道26次，平均三年两决口，百年一改道，洪水淹没波及范围南至江淮，北至天津，面积达25万平方公里，给人民带来深重的灾难。因此，历史上有“黄河难以读懂”之说。毛泽东同志曾经讲过：“可以藐视一切，但是不能藐视黄河”，他强调“要把黄河的事情办好”。
在漫长的治黄历史上，先人们在艰难地探索黄河运行规律中，逐步了解了黄河“害在下游、病在中游、根在泥沙”的问题，深切地体会到：治黄百难，唯沙为首。
为了除害兴利，历代劳动人民，特别是先贤们对如何治理黄河作出了种种努力，曾产生过多种多样的治黄理论和治黄方略。从远古时代对黄河实施“疏川导滞”到战国时期“宽立堤防”，从汉时的“贾让三策”（上策是人工改道、不与水争，中策是黄河窄段分流、分水杀怒，下策是在原有的河道上加固堤防）到宋代的兴筑遥堤，无不闪耀着中华民族智慧的光芒。特别是明末潘季驯提出的“束水攻沙”、清代靳辅和陈璜的“以水攻沙”理论和采取的实施方案，都取得了一定的成效。到了近代，李仪祉、张含英、恩格思（德国水利专家）等人，又对黄河治理提出了许多有价值的见解和主张。新中国成立后，王化云等专家都主张对黄河实行上中下游综合治理。在下游“宽滩窄槽”，宽滩用于滞洪、削峰和淤滩刷槽，窄槽则指固定中水河槽，提高河床水流泄洪挟沙输沙能力。1986年5月，他又概括地提出“拦、用、调、排”四字治河方略，其中“调”就是调水调沙。历史先贤们的思想理论有的得到了一定的实践和发挥，并取得了一定效果，但有的思想理论却难以转化为举措。
黄河多个水利枢纽的兴建和“三条黄河”体系的建立，为传承和实践治黄历史理论提供了基础条件。虽然先贤们对治黄的规律有一定的认识，其举措也在局部得到体现，但与治理好黄河的目标相距甚远。也只有在新中国优越的社会主义制度和逐步掌握现代化技术的条件下，正确的治黄方略才能得到推进。
新中国一成立，党和国家就把治理黄河作为一件应兴应革的大事。1955年7月31日，一届人大二次会议通过了《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划的决议》，提出治黄以全流域为主，强调除害兴利并举，突出综合利用，并明确对水和沙要加以控制利用。之后，在黄河干流上修建了一系列拦河坝和水库，并在甘、陕、晋大规模地开展水土保持。特别是小浪底、万家寨水库的建成，使黄河的水资源调度和水沙的控制有了重要的工程基础。
但是，黄河需要调输的沙量很大。如何实现水源的时空对接，合理地使水沙搭配并通过调度使水流将所挟带的泥沙输送入海，同时不在下游淤积，这是一个必须解决的问题。否则，水库建得再多，没有科学的调度，泥沙还会淤积在库区。三门峡水库在兴建之后就发生过这样的严重问题。为了科学地调度多个水库的水源使之挟沙入海，从2002年起，黄委探索建立了原型黄河、数字黄河、模型黄河“三条黄河”体系，旨在将以信息化为核心的高新技术深入运用于治黄领域。原型黄河就是需要面对的自然界中实实在在的黄河；数字黄河则是“原型黄河”的虚拟对照体，把黄河“装进”计算机，借助现代化以及传统手段采集基础数据，对全流域及相关地区的自然、经济、社会等要素构建一体化的数字集中平台和虚拟环境，以系统的软件和数学模型对黄河治理开发的各种方案进行模拟、分析和研究，为决策提供科学性、合理性和预见性支持；模型黄河，就是把原型黄河按比例浓缩在一个实验室中，对原型黄河所反映的自然现象进行反演、模拟和试验，以揭示黄河内在规律。实践证明，“三条黄河”体系的建立，为调水调沙提供了现代化的视角和手段。
做法
经过8年调水调沙实践，黄委探索出了适应黄河各种水情、沙情的调度模式，逐渐形成了一套系统的做法，既保证了黄河安澜，又实现了黄河不断流，维持黄河健康生命的重大成效。
三条黄河联动，开展科学实验。黄河径流主要来自四个区域，即黄河上游兰州以上区间，黄河中游河口镇至龙门区间，龙门至三门峡区间和三门峡至花园口区间。在中游干支流上建有5座大型水库，即万家寨、三门峡、小浪底、故县和陆浑水库。调水调沙就是要对河道区间来水和五座水库蓄水进行调度，人工塑造有利于下游输沙、河道冲刷和水库减淤的过程。调水调沙的科学性、时效性很强，风险不可低估。为此，他们实施“三条黄河”联动，认真进行科学的模拟和实验。
依据河势、水情和沙情，他们选择了三种可能出现的情况开展了三次实验。第一次是单库调度实验，即利用小浪底水库进行调水调沙实验。首先利用黄河实体模型和数学模型进行模拟和虚拟实验，在充分认识并掌握了一定规律后，2002年7月4日，第一次运用小浪底水库单库进行调水调沙，历时11天，取得了预期的成果。
第二次是小浪底水库上游发生洪水，下游伊洛河、沁河也发生洪水，实施不同来源区水沙对接调度的实验。他们在9月6日利用小浪底水库、陆浑水库和故县水库进行水流对接调水调沙，历时12天。在调度过程中，实现既排出小浪底水库的库区泥沙，又使小浪底至花园口“清水”不空载运行，同时使黄河下游河道达到不淤积的目的，取得“一箭三雕”的效果。
第三次是利用万家寨、三门峡和小浪底三座骨干水库联合调水调沙的实验。他们在6月19日实施调水调沙，历时24天。这次实施的调水调沙也取得了成功，积累了在上下游无洪水情况下照样可以调水调沙的重要经验，填补了调水调沙类型中的一项空白，使黄河可以在常见气象及水情条件下，都可以持之以恒地调水调沙。
转化实验成果，持续调水调沙。在三次调水调沙实验取得成功并把握了一定调度规律的基础上，黄委将三次实验、三种类型年份、三种调度运行方式分别运用到以后的调水调沙生产运行中，使之成为水库调度常态。从2005年起，年年实施，年年运作，又进行了6次调水调沙。2005年，根据小浪底上下游无洪水的情势，实施了以小浪底为主，万家寨、三门峡和小浪底联合调度的方案，即第三种模式方案；2006年、2007年汛前、2008年、2009年也实施了第三种模式方案；2007年汛期实施的是上游来洪水、下游也发生洪水，运用小浪底和陆浑、故县水库对接的调度方案，即第二种模式方案。这6次调水调沙同样取得了成功。
成效
调水调沙三次实验和六次生产运行，对维护黄河健康生命产生了明显的成效。
黄河下游主槽得到全线冲刷。黄河下游的主要特征是善淤善徙，9次调水调沙的最大收获，就是使下游的主河槽得到了全线冲刷。调出库区的总沙量为2.19亿吨，输送入海的总沙量为5.75亿吨，其中冲刷掉下游主河槽的总沙量达3.56亿吨，调水调沙的作用和价值非常显著。
黄河下游行洪能力和过沙能力普遍提高，河槽形态得到调整。2002年调水调沙前，下游主槽最小过流能力为1800立方米每秒，到2009年，已经恢复到3880立方米每秒，主槽河底普遍刷深达1.5米。“小洪水高水位”“小洪水大险情”的状况初步得到改善，下游滩区的老百姓安心了。
为小浪底及其他水库排沙减淤、延长寿命探索了有效途径。黄河中游的众多水库，都承担“截沙、拦沙、排沙”的重要使命。但是，如果水库中泥沙长期排不出或排出量很少，水库的使用寿命将缩短。建成近10年的小浪底、万家寨水库，建成近30年的陆浑、故县水库，都面临减少淤积的问题。而9次调水调沙证明，可以通过水库单库调度或几个水库联合调度，通过水流的冲击调沙出库以减少水库淤积，为这些水库使用寿命的延长探索了新的有效途径。
改善了河口生态，增加了湿地面积。湿地是地球的肾脏，是人类生存环境的重要要素。上世纪黄河的多次断流，造成了黄河入海口湿地萎缩。通过9次调水调沙，不仅保障了黄河在新世纪不断流，并将大量的泥沙送入大海，而且，黄河入海口近几年生态系统不断改观。2009年湿地核心区水面面积增加5.22万亩，入海口水面面积增加4.37万亩，地下水水位抬高0.15米。同时植物繁茂，众多两栖动物和鸟类回归，呈现了人与自然和谐相处的新景观。
在调水调沙工作中，黄委广大干部职工面临着局部滩地被淹没导致一些人不理解等巨大的压力，但他们坚持追求科学真理的信念，坚定治好黄河的决心。黄委在每次调水调沙中都组织上万名水文、勘测、管理等专家、技术人员以及干部职工沿途把守，团结奋斗，精心实施，探索规律。这正是黄委干部职工认真贯彻落实科学发展观和中央有关治黄方针，实事求是开展治黄并以人为本、注重民生的生动体现。
据黄河水利委员会提供的数据显示，自2002年始，黄河小浪底水库已连续实施了13次汛前调水调沙。经过10年的“冲澡、净身”，黄河累计入海总沙量达7.62亿吨，河道下游主槽河底高程平均被冲刷降低2.03米左右，主槽最小过流能力由2002年汛前的1800立方米恢复到2011年的4100立方米每秒，取得明显的经济效益和社会效益。
成功的启示
调水调沙是在前人治黄的基础上，第一次完整地利用众多水库基础设施和现代技术手段的生产运行，既体现了“人与自然和谐相处”，又体现了人在自然面前不能消极无为，必须适应自然、利用自然的行为能力。它给我们的启示有几点：
治理黄河，必须抓住主要矛盾及矛盾的主要方面。黄河的主要矛盾是洪泛，而造成洪泛的主要问题是沙多、水沙关系不协调，因而造成黄河“多来多排多淤”、“善淤善徙”。黄委实施的调水调沙，则是抓住了治黄重在防洪的主要矛盾，更深入一层抓住了防洪在于解决泥沙的主要矛盾的主要方面。通过调水调沙，将库区淤沙和河床淤沙冲入下游，输送入海，既保证了堤防不决口、洪水不泛滥，又减少了主槽河床的淤积，减轻了数百年来“悬河”的逼人态势。
升华了先贤们的治黄理论，丰富了治黄方略。目前黄委实施的调水调沙，应该说是传承了先贤们治理黄河的成功经验和理论，并站在先贤巨人的肩膀上向治黄伟业高端攀登，但又与时俱进，实施了大胆的创新，升华了先贤的理论。比如，“束水攻沙”和“以水攻沙”，无不以建堤束水以洪水冲刷为主，倘若黄河无洪水，这一方略难以为继。今天，黄河人能够借鉴先人的理论和经验，准确地利用现代化的基础设施和技术条件，大胆地试，大胆地闯，为治黄探索了新途径。
开辟了黄河泥沙入海的新途径，辅以其他的综合措施，黄河岁岁安澜有望变成现实。1997年，当时的国家计委和水利部批准通过了《黄河治理开发规划纲要》。此纲要在黄河防洪减淤上，明确地提出了处理洪水“上拦下排，两岸分滞”，处理泥沙“拦、排、放、调、挖”的基本思路。通过一系列水利枢纽的兴建和调水调沙的实施，实际上，对黄河泥沙拦（主要水库拦截）、排、放和调（主要以水库水源和洪水调度以及放淤），已经得到了基本的解决。挖沙，也只能是在下游部分地段及河口地区视情况开展这项工作。调水调沙已经基本可以解决处理泥沙五字方针中的四个重大问题，承担了减淤减沙的主要工作量。因而，在治理黄河工作中，只要坚持调水调沙，同时加强其他方面的综合治理，黄河泥沙淤积的态势定能得到缓解，将为保障黄河防洪安全进而实现黄河的岁岁安澜提供坚实的基础。
以科学发展观为指导，正确运用现代化的手段，是新的历史条件下治理黄河的根本方向。黄河调水调沙的成功给我们另一个重要启示：在新的历史条件下，治理黄河一定要运用现代化的高新技术，建设现代化的基础设施，武装现代化的设备，提升现代化的调度能力和管理水平。当然，彻底治理好黄河必须经过一个长期的、复杂的、艰巨的历史过程，既不能信奉“速胜论”，也不能固守“宿命论”。必须刻苦攻关，不断创新，把握黄河运行规律，实现由“必然”到“自由”的飞跃。
对策和建议
实现黄河长治久安，是中华民族千百年来的期盼。为达此目标，还需要付出艰苦努力：
要继续坚持推进和发展调水调沙。实践证明，调水调沙具有成本低、减沙多、送沙入海快、取得实际成效高等特点。在目前的条件下，尚没有其他攻沙入海手段与之相提并论，已有的放淤和挖沙只是辅助和补充。因此，要认真总结、推进和发展这一工作，以达年年进行，年年收效。为支持这一工作的开展，建议财政部和科技部等有关部门建立调水调沙专项资金，并加强对调水调沙的配沙技术开展科研攻关，深化这一重大课题的研究。同时，要构建完善的黄河调水调沙体系，尽早立项开工建设古贤水利枢纽。
要全面地开展黄河下游治理。黄河下游关系到黄淮海区1亿人口的生命财产安全和经济社会的发展，特别是滩区还有189.5万人口。建议在下游全面开展标准化堤防建设，同时进行河道整治和“二级悬河”以及入海口治理。在滩区则应按蓄滞洪区管理办法，尽快实施国家政策补偿措施，并加强安全区建设，努力使这一带的贫困群众尽快脱贫致富奔小康。
在黄土高原积极实施多沙粗沙区拦沙工程建设。开展黄土高原特别是多沙粗沙区的水土流失综合防治，是减少入黄泥沙的根本措施，必须常抓不懈、全面推进、突出重点、稳步开展。多沙粗沙区面积7.86万平方公里，仅占黄土高原地区水土流失面积的17.4%，但年均输沙量却占全河同期总沙量的62.8%。黄土高原的水土流失治理要按“先粗后细”的原则，突出多沙粗沙区尤其是粗泥沙集中来源区1.88万平方公里的治理，由国家单独立项建设多沙粗沙区拦沙工程，以有效减少入黄粗泥沙。
同时，应该从战略上思考建设南水北调西线工程。建议国家发改委、水利部要继续深入开展南水北调西线工程前期工作的研究，以盼未来上马，把中国建成“四横三纵”的水资源大环循格局。
采用人工扰沙技术 
所谓“人工扰沙”，即借助河水已有的势能，辅以人工扰动河床土质，促进河床泥沙启动，实现河床下切、输沙入海。简单地说，就是通过搅动让河底淤沙上浮，使其与自然水流一起下泄，从而达到清淤输沙的目的。第三次调水调沙试验共设3个扰沙点，分别位于小浪底库尾、河南范县李桥河段、山东梁山县小路口河段。 
黄河2012年汛前调水调沙6月19日开始运行，历时约20天，黄河防总联合调度万家寨、三门峡、小浪底水库共同实施，期间控制花园口站最大流量每秒4000立方米左右。据介绍，此次调水调沙将本着安全可控、平稳有序的原则。期间，黄河防总将密切关注天气形势变化，及时滚动分析水雨情，确保调水调沙顺利进行，确保各水库度汛安全。