黃河是我國著名的多沙河流，水少沙多加劇泥沙淤積，中下游河道形成了“地上懸河”。為降低泥沙的淤積率，我國在黃河中游最后一個峽谷建造了小浪底水庫，通過水庫調(diào)水調(diào)沙重塑水沙關(guān)系，黃河的生態(tài)出現(xiàn)明顯的改觀。

1999年10月，小浪底水庫下閘蓄水運用，庫區(qū)當年即出現(xiàn)泥沙淤積；2002年，我國首次在黃河進行調(diào)水調(diào)沙試驗，目標就是沖沙減淤，提高水庫的運行年限，并為供水、灌溉、發(fā)電等效益提供條件。

經(jīng)過20年的驗證，黃河的調(diào)水調(diào)沙無疑是成功的：以小浪底水庫為核心，排沙減淤超出預(yù)期，下游河道主槽穩(wěn)定，黃河口濕地也成為了生命的天堂。

小浪底水庫：水庫減淤超出預(yù)期，排沙效果有多顯著？

在三門峽水庫之后，小浪底水庫因龐大的庫容而被寄予厚望，水利專家將其視為治理黃河的骨干工程。根據(jù)規(guī)劃，小浪底水庫按千年一遇的洪水頻率設(shè)計，萬年一遇的洪水校核，總庫容多達126.5億m3，其中：淤沙預(yù)留庫容75.5億m3，長期有效庫容51億m3。

不難看出，淤沙庫容的占比更大，這也是結(jié)合黃河的泥沙現(xiàn)狀所做出的特殊設(shè)計。根據(jù)水利專家的分析，小浪底水庫最終可攔截100億噸的泥沙，至少為下游河道減少78億噸的淤積量。而通過智慧調(diào)度，水庫實際發(fā)揮的作用大大超出了“減淤”的初始設(shè)定。

事實上，調(diào)水調(diào)沙進行4年后就已經(jīng)初顯成效。從泥沙的沖淤情況來看，小浪底水庫并非單純地減輕了淤積，而且還沖刷了下游的河床，避免了中小洪水對灘區(qū)的淹沒。根據(jù)水文監(jiān)測結(jié)果，2006年黃河下游的最小平灘流量已從原來的1800m3/s增加到了3500m3/s，這意味著河道主槽改善，過洪能力增強。

更為難得的是，小浪底水庫的作用并非局限于“前期”，時至今日仍有成效。截至2021年，黃河調(diào)水調(diào)沙運行了20余次，減災(zāi)效益愈加明顯，下游主槽基本實現(xiàn)了全線沖刷，平灘流量提高到4480m3/s，河床的高程平均下降了2.6m。這些數(shù)據(jù)表明，“二級懸河”的風險不僅不再升高，反而有所降低，“橫河”和“斜河”的發(fā)生概率顯著減小。

整體而言，小浪底水庫是一座利國利民的綜合性水庫，貢獻不可謂不大。黃河下游防洪能力增強，中小洪水漫灘概率降低，三角洲濕地面積增加，灘涂生態(tài)好轉(zhuǎn)，這都是調(diào)水調(diào)沙帶來的效益。

當然，未來的調(diào)沙方式還會不斷改善，兼顧蓄水排沙和生態(tài)保護，“人民治黃”也將是“科學治黃”、“生態(tài)治黃”。

調(diào)水調(diào)沙20年，庫區(qū)泥沙淤積有多嚴重？

相信大家都很好奇：小浪底水庫排沙效益突出，庫區(qū)是否還存在淤積現(xiàn)象？調(diào)水調(diào)沙20年，庫區(qū)的淤積程度有多大？

首先，黃河中游的泥沙含量較高，小浪底庫區(qū)又有大峪河、畛水河、亳清河等10多條支流匯入，河谷寬度500~1000m不等，庫區(qū)形態(tài)狹長彎曲，泥沙淤積不可避免。尤其是在蓄水期，樞紐大壩的排沙孔關(guān)閉，水流減緩，泥沙俱下，此時的淤積效應(yīng)最為明顯。

但經(jīng)過調(diào)水調(diào)沙，淤沙-排沙基本能達到動態(tài)平衡，有些年份的排沙量還多于淤沙量，從而出現(xiàn)凈沖刷的情況。但多數(shù)年份，排沙比低于100%，調(diào)水調(diào)沙并不能完全排出淤積的泥沙，因此，淤積總量呈現(xiàn)出緩慢增加的態(tài)勢。

根據(jù)孫東坡等學者的報道，從2002~2015年，小浪底庫區(qū)的淤沙總量逐年增加至30.48億m3，多年平均排沙比為21%。前文提到，小浪底水庫的攔沙庫容為75.5億m3，由計算可知，攔沙庫容的利用程度已達到40.4%。

為減緩淤積速度，黃委專家在2018年提出了“一高一低”的調(diào)度思路，排沙效率明顯增加。水沙監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，從2018~2020年，小浪底水庫3年累計排沙13億噸，平均每年排出4億多噸。得益于新模式，泥沙淤積總量基本得到控制，2020年維持在31.46億m3左右，占設(shè)計庫容的41.6%。

31億m3不是一個小數(shù)目，但和三門峽水庫相比，小浪底水庫的興利庫容綽綽有余，使用年限大大延長。自2018年至今，小浪底水庫的排沙比最低為95%，最高達到了193%，多次實現(xiàn)了凈沖刷，泥沙淤積情況不斷改善。

另一方面，我國長期在黃土高原開展綠化植樹工程，黃土區(qū)的森林覆蓋率不斷提高，從源頭上減輕了水土流失。以山西省為例，過去的山西生態(tài)環(huán)境脆弱，2010年的森林覆蓋率僅有18.03%，造林綠化高潮興起后，覆蓋率提升到了2020年的23.57%，數(shù)千萬畝山區(qū)正以肉眼可見的速度從“黃色”變成“綠色”，生態(tài)黃河成為現(xiàn)實。

小浪底水庫含有大量泥沙，為何不用清淤船抽沙？

監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，黃河的年均輸沙量正在減少，中下游的河水開始“變清”，壺口瀑布就曾多次出現(xiàn)“綠瀑奔騰”的壯觀景象，水色的反差令人震撼。究其原因，梯級水庫蓄水攔沙、植樹造林減沙起到了重要作用。

大量泥沙淤積在水庫中，為泥沙的綜合利用提供了最佳場所。對于在庫區(qū)沉淀的泥沙，國內(nèi)學者也提出了開發(fā)利用的建議：根據(jù)自然分選效應(yīng)，比重較大的粗砂沉積在水庫庫尾，水位較淺，可采面積大，可直接利用抽沙船抽采；庫區(qū)中間的泥沙以中粗砂為主，水位較深，可利用射流沖吸式或自吸式管道抽沙，將泥沙沿管道輸送至合適的場地，人為沉沙、分選。

而在壩前，泥沙顆粒尺寸在0.025~0.06mm左右，根據(jù)《SL 42-2010 河流泥沙顆粒分析規(guī)程》的規(guī)定，這一粒徑可歸為粉砂，介于砂礫和黏粒之間，利用價值較低；再加上水位最深，開發(fā)難度大，最直接的處理方式是排沙出庫。

但和大家想象中的畫風有所差異，小浪底庫區(qū)始終未出現(xiàn)大規(guī)模的采砂船，個體采砂更是被嚴厲禁止。一是因為采砂會破壞河道環(huán)境，擾亂水文規(guī)律，威脅大壩設(shè)施的安全，而且近岸堆放也不利于行洪輸沙；二是因為效率低，難度高，庫區(qū)目前主要的治沙方式就是調(diào)水調(diào)沙，先提高水體的含沙量，再以水帶沙自然排出，這種方式成本低，效果好，而且經(jīng)驗豐富，技術(shù)成熟。

生態(tài)清淤試驗?zāi)兀咳绻谛±说讕靺^(qū)開展生態(tài)清淤，則需要兼顧清淤點的地質(zhì)狀況，避免在地質(zhì)脆弱區(qū)開采，并對采砂方案的影響予以科學、嚴謹?shù)脑u估。事實上，我國目前正在推進黃河中游泥沙的綜合利用，生態(tài)清淤是其主要方式，三門峽水庫邁出了試點的第一步。

三門峽水庫內(nèi)的清淤船

據(jù)專家介紹，三門峽庫區(qū)淤積的泥沙超過30億m3，庫區(qū)的生態(tài)清淤具有探索性、創(chuàng)新性、引領(lǐng)性的意義。挖出的泥沙不僅騰出了庫容，還可用于填平溝壑、造田修坡，效益廣泛。既然是“引領(lǐng)性”的項目，就意味著未來可能在黃河的其他水庫中推廣，當然也包括小浪底水庫，我們拭目以待。

總結(jié)

小浪底水庫蓄水23年，黃河生態(tài)環(huán)境明顯改善，輸沙量呈現(xiàn)出減少的趨勢，淤積和沖刷達到動態(tài)平衡。目前，小浪底水庫淤積有31億多m3泥沙，如何避免泥沙快速增加，考驗著水利專家的調(diào)度智慧。

黃河的泥沙也是寶貴的資源，萬人矚目的生態(tài)清淤正在黃河有序試點。相信未來的黃河也能呈現(xiàn)出沙少魚多、水清山綠的美好畫卷。