美国内政部3月5日打开建于科罗拉多大峡谷上游的格伦峡大坝闸门，力图利用人造洪水重新塑造科罗拉多大峡谷内河道的自然地貌特征和生态环境功能。
程晓陶，工学博士，教授级高工，博士生导师，中国水利水电科学研究院防洪减灾研究所所长，《中国防汛抗旱》杂志主编。
据报道，从3月5日起，美国利用格伦峡大坝进行了为期3天的人造洪水试验，下泄流量达到1160立方米每秒，是该坝正常泄水量的4到5倍，以拯救当地因兴建大坝而受损的生态环境。这则消息引起了全球媒体的普遍关注，各大网站争相转载。其实，近年来我国在黄河上进行的调水调沙活动，也是采用人造洪水的原理，并且已经从实验进入实用阶段，取得了良好效果。
为何要“人造”洪水
所谓人造洪水，就是选择适当时机，通过大坝闸门的启闭调控，将拦蓄在水库中的部分水量集中下泄，人为制造一个满足生态环境修复所需的洪水传播过程。
古往今来，洪水之害常与猛兽并列。一旦洪水泛滥，人民生命财产难免遭受巨大损失。
近百年来，随着水利科技的发展，人们似乎找到了一条“根治水患”的途径——兴建高坝大库，既拦蓄洪水、消除水患，又可利用水能、增加灌溉水量，提高城乡供水的保证率，还有利于改善航运、发展水产养殖、开发旅游产业等，可谓除害兴利、一举多得。
然而，由于大坝改变了天然河流的连续性，使得河流固有的输沙造床能力与冲淤变化规律发生重大调整，加之河流水深、流量、水温、水质等要素时空分布特性的显著变化，在迫使生态系统重构平衡的过程中，一定程度上减少了部分生物所需生存环境的多样性，甚至加速了一些珍稀物种的灭绝。如果大坝调度运行中一味追求局部或单项利益，还可能激化区域之间、人与自然之间的用水矛盾和冲突。
其实，洪水既有其灾害特性，亦有其资源特性与环境特性，三者之间存在着复杂的交互影响与转化关系。暴雨洪水是许多区域淡水资源的主要补给形式，同时洪水还有保持河道行洪能力、补充地下水源、维持生态系统平衡等多种功能。可以说，洪水本身不是灾害，洪水来得过早、过晚、过大才是灾害；消除了洪水反而可能引发灾难。
通过水库大坝的合理调度，选择适当时机，制造一定规模的洪水，无疑有利于修复河流的固有功能、维持生态系统的多样性、促使人与自然的关系向良性互动转变。但是如果缺乏必要的研究与论证，人造洪水的时机、规模不当，则不仅达不到预期的目标，而且还消耗了宝贵的水资源，降低了水能资源的利用效率。
进行人造洪水实验的前提条件
首先，河流上需要建有具备年调节或多年调节能力的大中型水库或水库群，因为只有达到此等规模的水库才可能显著改变河流固有的洪水特性，产生利用人造洪水修复生态环境的需求，同时也为实施人造洪水提供了必要的条件与手段。
其次，对于多功能水库，一般不宜选择枯水年份进行实验，避免与发电、灌溉、供水、航运、水产养殖等需求产生过大的矛盾。
第三，应针对可修复的河流生态系统，选择其需要洪水的季节进行适当规模的人造洪水实验，为此，对河流的输水输沙特性以及生态系统与洪水间的关系要有所了解，以减少实验的盲目性。
第四，要对实验全过程建立比较完备的信息采集、监测、传输、存储、分析、评价系统，以保证通过实验能够获取宝贵的观测资料与有益的成果。
第五，在利益相关者之间要建立必要的协调补偿机制，避免实验遭到强烈的抨击与抵制。
我国人造洪峰的实验
我国早在上世纪60年代就曾利用三门峡水库进行过两次人造洪峰的实验。第一次是1963年12月2日～15日，第二次是1964年3月29日～4月2日，造峰期间花园口断面最大日均流量为2920和3160立方米每秒，流量大于2000立方米每秒的时间为3天和2天。由于造峰流量较小、大流量持续历时短，两次人造洪峰实验期间，艾山至利津河段均发生淤积。当时没有靠近下游的大型水库去调配合理的水沙过程，难以达到既节省输沙用水，又减少河道淤积的目的。
2001年，小浪底水库建成并投入运用，为调水调沙的实施提供了必要的工程条件。2002年起，黄河防总连续3年成功进行了调水调沙实验，时间分别为2002年7月4日～15日，2003年9月6日～18日，2004年6月19日～7月13日。手段从最初的小浪底和三门峡两库联合调度扩展为小浪底、三门峡、陆浑、故县4库联合调度，其后又增加了万家寨水库，形成了多目标的水沙调度方式。
实验开始前，黄河主槽的过流能力已经从上世纪80年代的5000立方米每秒衰减到不足2000立方米每秒。第一次调水调沙实验期间，由于主槽过流能力弱，部分滩区出现漫滩，沿黄群众和地方政府颇有怨言。然而，通过3次调水调沙实验后，黄河主槽过流能力大增，来水即淹的局面得以改观，调水调沙的好处得到了普遍的认同与赞扬。
从实验转化为常规治水手段
2005年，黄委正式宣布黄河调水调沙从实验转入应用，并作为治理黄河的常规措施固定下来。按照洪水资源化和水沙联合调控的思路，先在满足冬春黄河下游工农业用水与河口三角洲生态系统用水的前提下，通过各大水库的精心调度，为实施调水调沙创造必要的蓄水条件。随后在汛前相机通过科学调控万家寨、三门峡、小浪底等水库的泄流时间、下泄流量和对接水位，在小浪底水库库区塑造出异重流，实现高含沙水流排沙出库，利用人造洪水将淤积在黄河河道和水库中的泥沙尽量多地送往河口。
黄河连续6年的调水调沙，不仅有效调整了水库淤积形态，延长了水库使用寿命，而且使下游主槽的行洪能力得以恢复。2007年调水调沙期间，花园口站与利津站通过的最大流量分别为4290和3910立方米每秒，是近10年来整个黄河下游河道通过的最大洪峰流量。黄河口湿地由于得到了水沙资源的补给，以年均5万亩的速度在增长，已濒临灭绝的黄河刀鱼、海猪等珍稀水生动物大量重现黄河口。东方白鹳、丹顶鹤等多种国家级珍稀鸟类的出现，使三角洲鸟类增加到280多种，调水调沙也取得了显著的生态效益。
黄河调水调沙的实践表明，人造洪水完全有可能从实验走向实用，成为常规的治河手段。我国长江等其他流域目前也正在积极探讨，如何在满足发展需求的同时，通过水库调度运行方式的合理调整，使水库大坝为修复流域生态环境及维持河流的健康作出应有的贡献。
