2002年7月4日上午9时，在黄河干流最后一段峡谷上建起的小浪底水利枢纽11个闸门依次徐徐开启，不同层面泄流洞喷涌而出3150立方米每秒流量的水头，犹如宣泄的巨浪，伴随着震耳欲聋的轰鸣，奔向黄河下游河床，从而拉开了世界水利史上迄今为止最大规模人工原型试验——黄河首次调水调沙试验的序幕，这一刻是传统治黄向现代治黄转变的里程碑，是世世代代人们由被动治黄向主动治理黄河的转折点。

　　加高大堤的土方可以垒13座长城

　　黄河是世界上最复杂难治的河流。全球所有河流存在的问题在黄河上都能够寻到踪迹，而黄河的泥沙、悬河、断流以及生态问题均可堪称世界之最。自黄河下游出现堤防开始，下游河床就一天不停地在长高，为了抵御洪水，保护家园，人们只有不断地加高两岸堤防，但即便如此，历史上的黄河依然频繁决口，洪水浩劫史不绝书。今日河南开封市地下深埋于黄土中的9座皇城就是例证。

　　新中国成立至今，黄河固执的泥沙与悬河问题却始终困扰着中国的水利界。黄土高原严重的水土流失使每年的入黄泥沙达到了16亿吨，其中4亿吨淤积在下游河道，下游河床由此以平均每年10厘米的速度抬升，迫使人们继续为了防洪不断加高两岸大堤。据测算，新中国成立后4次加高培厚黄河大堤的土方量可以磊就13座万里长城。因此，人们一直盼望着下游不再淤积，多少代治河科技工作者也在冥思苦想，寻找停止淤积的途径。但是苦于没有有效的手段，人们只能无奈地看着黄河泥沙逐年淤积、看着河床不断长高。

　　那么，黄河泥沙淤积的根源何在呢？黄河首次调水调沙试验总指挥、黄河水利委员会主任李国英告诉记者，黄河沙患主要是因为“水少沙多，水沙不平衡”的特性所决定的。也就是说，黄河奇高的含沙量(每立方米最高达1700公斤，世界罕见)使水流无法将所有泥沙冲刷入海，淤积河道就成为必然。然而，通过治黄技术人员多年来对黄河洪水过程的大量分析发现，虽然黄河水少沙多，但只要找到一个合适的水沙平衡关系，黄河水流是完全有能力输沙入海的。为了找到这个平衡的水沙关系，多少治黄人年复一年地测验、计算，观察不同断面的变化情况，终于找到了理论上可行的水沙关系，但是由于没有靠近下游的大型调节水库这样一种工程手段，去实践、塑造这种水沙关系，我们仍然只能望河兴叹。

　　调水调沙的构想酝酿了60年

　　2001年，以防洪减淤为主的小浪底水利枢纽正式建成投入运用，终于具备了塑造黄河下游水沙平衡关系的基本工程控制条件，也使黄河人有条件通过小浪底水库调水调沙，实现冲刷河床、减少淤积这样一个几代治黄人的梦想。

　　所谓调水调沙，就是在充分考虑黄河下游河道输沙能力的前提下，利用水库的调节库容，对水沙进行有效的控制和调节，适时蓄存或泄放，调整天然水沙过程，使不适应的水沙过程尽可能协调，以便于输送泥沙，从而减轻下游河道淤积，甚至达到冲刷或不淤的效果，实现下游河床不抬高的目标。换句话说，就是借助自然的力量，同时依靠大型水库的人工调节，创造一种能够冲刷下游河床泥沙的“人造洪水”，输沙入海。

　　据黄河水利委员会泥沙研究人员讲，调水调沙治黄思想的形成经历了一个较长的过程，最早可追溯到20世纪40年代，美国学者萨凡奇葛罗同在1946年治理黄河的初步报告中提出，利用八里胡同水库控制洪水并发电，坝底设排沙设施，每年放空排沙一次，以减缓下游淤积。20世纪60年代三门峡水库泥沙问题暴露以后，有人提出利用小浪底水库进行泥沙反调节的设想。70年代后期，三门峡水库的运用实践使人们更深刻地认识到黄河水少沙多、水沙不平衡对下游河道淤积的重要作用，再一次提出了在黄河上修建一系列大型水库，实行统一调度，对水沙进行有效的控制和调节，变水沙不平衡为水沙相适应，更好地排洪、排沙入海，从而减轻下游河道的淤积甚至达到不淤。

　　把黄河小浪底以下800多公里的河道当做世界上独一无二的庞大的实验室，进行一场前无古人的大规模调水调沙试验，李国英主任说：“我们希望通过此次试验寻找一个下游河床不抬高的临界流量与临界时间，也就是说找到一个今后冲刷河床或者不淤积的最小流量、最短时间。”

　　根据大量的技术方案论证结果，调水调沙试验需要验证的理论最小流量与最短时间被确定为2600立方米每秒、下泄6天，整个过程不少于10天。这是不能再低的量值，因为多年的测验表明，800至2500立方米每秒的流量造成下游淤积最为严重，而6天时间则是洪水从小浪底至入海口演进的最短耗时。这一理论数据的确定同时还考虑了今后调水调沙时，黄河水资源紧缺的实际。

　　为了提高试验的成功系数，黄河水利委员会将其正大力推行的“数字黄河”、“模型黄河”与“原型黄河”三者在调水调沙试验期间首次实现高科技联动。让计算机中的“黄河”、实验厅中的“黄河”与真实的黄河同步试验、相互校正。

　　在黄河流域第一座数字化水文站——花园口水文站，记者看到，计算机室的大屏幕上清楚地显现出黄河水势、测验现场、水情会商的实时工作场景，这些视频信息还可远程传输到黄河首次调水调沙总指挥部给水文局分中心。水位遥测系统及时将该站上下50公里的水位实时信息传输到机房，在计算机上变成直观的水位变化过程线，使指挥机构随时掌握水位涨幅变化情况。

　　与“数字黄河”相比，实验室中的“模型黄河”在复演调水调沙试验时则显得更加直观而具体。在此次“原型黄河”进行调水调沙试验前后，黄河水利科学院的“模型黄河”已经或是将要展开数次同样的试验，只不过河道、量级以及时间等都是同比例缩小罢了。

　　据了解，下游河南、山东两省已沿程部署专职人员，对河段河势、滩岸变化、险工和控导工程水位、洪水漫滩、河道冲淤等情况展开大规模现场观测，为率定、校正“数字黄河”与“模型黄河”提供了第一手资料。

　　截至发稿时，黄河首次调水调沙试验的“人造洪峰”已横越中原，穿行于齐鲁，即将抵达山东济南附近的洛口水文站，相应花园口流量2860立方米每秒，部分河段已出现了强烈冲刷的“揭河底”现象。指挥调度人员与方案技术人员正枕戈待旦，时刻记录着来自黄河现场的第一手资料。也许，待到此次调水调沙试验结束、所有实时数据汇总计算完毕，一条流淌千万年的河流，就要以全新的面容重新横亘在我们的面前。

　　-文／《黄河报》记者王红育

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