摘要

　　黄河是中华民族的母亲河，黄河流域是重要的生态屏障和经济带，也是重要的粮食和能源基地，对我国政治、经济和文化发展具有不可替代的重要作用，黄河流域生态保护和高质量发展已上升为一项重大国家战略。黄河又是世界上最为复杂难治的河流之一，我国治理黄河历史悠久，人民治黄以来，黄河流域治理和生态保护取得了举世瞩目的成就，但仍面临诸多亟待解决的重大问题。梳理了人民治黄的辉煌成就，分析了当前治黄面临的形势与挑战，并针对如何实现黄河流域长治久安与高质量发展提出了构建流域水资源保障体系、实现流域重点地区生态环境修复与保护、完善流域防洪防凌与水沙调控工程体系等对策建议。

　　关键词：生态保护；高质量发展；黄河流域

　　引言

　　黄河是中华民族的母亲河，横跨我国温带季风、大陆干旱和高寒三大气候带，是连接青藏高原、黄土高原、华北平原的生态廊道，是“丝绸之路”经济带和欧亚大陆桥的重要走廊。黄河流域是我国重要的经济带，国家重要的粮食和能源基地，拥有多个国家级经济区和城市群，也是国家推进西部大开发形成新格局的主体承载区。2023 年，沿黄九省（区）生产总值31.64万亿元，占全国GDP 总量的25.1%。

　　2019 年9 月18 日，习近平总书记在郑州主持召开黄河流域生态保护和高质量发展座谈会，指出当前黄河流域面临的四大突出困难和问题：一是洪水风险依然是流域的最大威胁，二是流域生态环境脆弱，三是水资源保障形势严峻，四是发展质量有待提高。破解这些问题，落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，发挥黄河流域在我国经济格局中“平衡南北方，协同东中西”作用，战略意义重大。鉴于此，本文梳理了人民治黄的辉煌成就，在充分吸收前人研究、实践经验的基础上，结合黄河水沙情势现状，分析现有矛盾，针对黄河流域如何实现长治久安与高质量发展提出对策建议。

　　1人民治黄的辉煌成就

　　1.1 21世纪初期以前的治黄成就

　　治理黄河历来是中华民族安民兴邦的大事。在中华民族4 000 多年的治黄历史中，随着自然环境的变化和黄河水沙关系的改变，不断产生新的治河思想以解决洪水、乱流和淤积等问题［1］。但历史上的治黄方略都是定性描述，并无定量的深入研究，且治理主要集中在黄河下游，堤内河道淤积抬高的问题始终没有得到根本解决。

　　1946 年5 月，冀鲁豫区黄河水利委员会正式成立，标志着人民治黄事业的开始。在1947—1949 年黄河大汛的背景下，根据黄河下游水沙特点，提出了陶城铺以上河段“宽河固堤”、陶城铺以下河段“窄河固堤，束水攻沙”的治黄方略，大力修建防洪工程，初步改变了下游防洪形势［2－3］。认识到黄河河道“上冲下淤”的自然规律后，1952 年第一次提出“除害兴利，蓄水拦沙”的治黄主张，规划在三门峡修筑高坝大库，采用“蓄水拦沙”理念，将黄河的泥沙拦截在库区内［2－3］。三门峡水利枢纽于1960 年下闸蓄水，随后发生严重淤积，潼关高程抬高使洪水威胁关中平原，在进行三门峡工程一系列改造并改变其运用方式的同时，提出了“上拦下排，两岸分滞”方略［3－4］，即在泾河、渭河等主要支流陆续修建10 座水库［5］，并针对特大洪水建设北金堤滞洪区分蓄洪水［6］。

　　黄河的症结不仅在于洪水威胁，而且在于水沙不协调。通过总结实践经验并深入开展泥沙科学研究，提出了“调水调沙”的治黄方略，即利用水库的调节库容调节天然径流形成人造洪峰，对水沙进行有效控制和调节。在总结40 a 的治黄经验后，于1986 年概括出了“拦、用、调、排”四字方略［4］。小浪底水库建成后，2002 年水利部将处理黄河泥沙的方略定为“拦、排、调、放、挖”［7－8］。至此，黄河治理从下游防洪阶段走向全河治理阶段。

　　1.2新时代黄河生态文明建设成就

　　进入新时代，生态文明建设成为黄河治理的核心，国家高度重视黄河生态文明建设，黄河治理实现从被动到主动的历史性转变并取得显著成效。

　　流域生态工程建设发挥了巨大作用，入黄沙量锐减。1919—1959 年陕县站实测多年平均输沙量为15.92亿t，直到20 世纪80 年代末，多年平均输沙量均在10亿t 以上。随着退耕还林还草、淤地坝工程和坡改梯等水土保持工程的大力开展以及水库工程建设，2000—2019 年潼关站年均输沙量降为2.45 亿t，减幅为84.6%［9］。近年来，充分发挥重要枢纽拦沙和调水调沙的功能，使得黄河下游河槽平均刷深3.1 m，保障了大水年平安度汛、岁岁安澜，为进一步治理黄河、协调生态保护与发展创造了良好的条件。

　　生态恶化趋势得到明显遏制，逐步向好。黄河流域拥有三江源、祁连山等多个重要生态功能区，进入21 世纪以来，黄河流域生态修复工作稳步开展，经过坚持不懈的退耕还林还草，截至2020 年，黄河流域累计修建梯田6.08 万km2、营造水土保持林12.63 万km2、种草2.34 万km2，总植被面积达54.95 万km2，植被结构得到优化改善，相较于1990 年国务院第一次全国土壤侵蚀遥感调查结果，水土流失面积减少20.23万km2，减幅为43.51%，流域生态逐步恢复［10］。

　　黄河污染问题得到极大改善。黄河生态破坏和环境污染问题是中央生态环境保护督察的重要内容，通过加强黄河水资源管理调度、加大污水处理力度等措施，对黄河流域生态环境进行监督检查，成效显著。据统计，2019 年黄河流域污染水体比例下降到27.0%，较1998 年降幅达43.7%；2018 年水体污染河长为6 037 km，较2011 年（9 907 km）缩短39%，遏制了水质持续恶化的趋势。

　　2当今治黄面临的形势与挑战

　　水少沙多、水沙关系不协调，是黄河复杂难治的根本症结所在，也是当今治黄工作依然面临的难题。上游是径流主要来源区；中游是泥沙主要来源区，中游潼关站控制了约90%的径流和几乎100%的泥沙；下游因泥沙淤积而形成著名的地上“悬河”。70 多年来，黄河生态保护与流域综合治理取得了举世瞩目的成就。但是，目前黄河流域仍面临着以下几个亟待解决的重大问题。

　　2.1水资源供需矛盾问题

　　水资源总量不足是黄河流域经济社会可持续发展最大的制约因素。目前，流域水资源短缺基本情势未变，水资源供需矛盾问题依然突出。黄河流域多年平均河川天然径流量仅占全国的2%，却支撑了全国7%的经济量、提供了15%的耕地所需灌溉水量以及养活了9%的人口，同时担负着向流域外部分地区供水的任务［1］。黄河是世界上含沙量最大的河流，有限的水资源还必须承担河流的输沙任务，使经济社会发展用水进一步受到制约。目前，黄河流域可有效灌溉的农田中约有66.67 万hm2因缺水而无法得到灌溉、部分灌区的灌溉保证率和灌溉定额明显偏低；在河套灌区、汾渭灌区以及黄河下游引黄灌区等全国重要的粮食主产区，缺水问题依然严峻。甘宁蒙陕等省（区）有大量国家重点能源工业项目因缺水而难以实施，影响国家能源安全。黄河水资源具有年际变化大、连续枯水段长的特点，加上流域用水的地区分布与径流来源不一致、用水过程与来水过程也不一致，导致经济社会用水和河道生态环境用水矛盾突出，给黄河流域的生产生活用水、水生态系统和社会经济可持续发展造成严重影响。

　　近一个世纪以来，受人类活动和气候变化的共同影响，黄河径流情势发生了重大变化。花园口站1960—1989 年平均天然径流量为603 亿m3／a，而1990—2019 年仅为469 亿m3／a，天然径流减少了23%，其中：20 世纪90 年代天然径流量最少，平均仅为451 亿m3／a［1］。2000 年以来，黄河天然径流量有上升趋势，但整体仍低于1989 年之前。黄河现状水资源开发利用率高达80%，远超国际公认的40%警戒线。尽管实施了把水资源作为最大刚性约束的最严格水资源管理制度，但是在不能增加黄河有效水资源量的前提下，生态保护和高质量发展是没有保障的。根据黄河流域未来经济社会发展规划，在全面采用强化节水措施的条件下，未来流域缺水状态仍将持续。根据国家对黄河流域高质量发展的要求，预测河道外总需水量2035 年为548 亿m3、2050 年为568 亿m3，综合考虑流域未来地表水、地下水供水量以及引汉济渭补水调水量，2035 年和2050 年流域缺水量分别为133 亿m3和137 亿m3，其中黄河上中游地区缺水量分别约为110 亿m3和113 亿m3［1］。在这种形势下，考虑南水北调西线调水方案以增加黄河有效水资源量显得十分必要。

　　2.2未来水沙变化挑战

　　准确预测未来水沙如何变化，是黄河保护与治理决策的前提，也是未来黄河研究首先要解决的核心问题。因此，需要根据历史气候与水沙关系变化，预测未来不同情景的水沙变化特征和趋势。国际气候模式比较计划第六阶段（CMIP6）新气候模式情景预估结果表明，黄河流域（花园口以上）未来气温升高将导致降水进一步增加［1］。基于未来气候情景数据，运用分布式水文模型GBEHM 进行预测，结果表明未来50 a（2021—2070 年）黄河源区及上游年径流量的增加并不显著，而中游的年径流量将有较明显增加；就全流域而言，未来50 a 的平均年径流量相较于1960—2019年有所增加，在低、高排放情景下增幅分别约为12%（63.7 亿m3）与15%（81.6 亿m3）。

　　基于9 个气候模式的输出数据，利用HydroTrend模型进行预测，结果显示潼关站未来50 a（2021—2070年）年输沙量从1.74 亿～2.37 亿t 增加到3.29 亿～4.47 亿t；而基于数字流域模型的预测结果显示，潼关站未来多年平均输沙量为1.50 亿～3.30 亿t／a（均值为2.05 亿t／a），呈波动性变化［1］。利用多源数据驱动模型对黄河未来水沙变化进行预测，结果表明“水少沙多”依然是未来黄河流域较长一个时期的主要特征［11］。

　　值得注意的是，位于世界第三极青藏高原的黄河源区是气候变化影响的敏感区，该区产生的径流量占黄河总径流量的49.4%，而气候变化对该区将如何影响黄河未来水沙情势尚不明朗。未来50 a 气候水文变化的时空特征显示，降水量和径流量增加主要集中于黄河中游的黄土高原区，特别是在汛期形成暴雨洪水的风险增加，而受暴雨及其空间分布不均和淤地坝作用下降等综合影响，未来有可能出现极端大沙事件［1］。除此之外，未来水沙变化的下一拐点何时到来，以及径流量和输沙量是否会出现“触底反弹”等问题仍不明朗，这些都是未来黄河研究的重要问题。

　　2.3流域生态环境脆弱问题

　　经过70 多年的系统治理，黄河流域生态环境整体有所改善，但仍面临水土流失、水质恶化、地下水超采、生态退化等问题。

　　首先是上游源区面临生态退化问题。黄河源区地处青藏高原，为典型的大陆性高寒气候区，是黄河流域的重要产流区和水源涵养区，同时也是气候变化敏感区和生态环境脆弱区。受气候变化和人类活动共同影响，黄河源区生态系统总体呈退化趋势，出现雪线上升、冰川消融、草地退化、土地沙化和盐碱化等现象，苔原和寒温带草原／灌木区有缩小趋势，而未来气候变化将加剧源区暖干化趋势和生态系统退化风险。

　　其次是中游黄土高原区的水土保持、水环境保护工作面临重大挑战。黄土高原位于我国中北部，是我国最严重的水土流失区，为黄河贡献了90%以上的泥沙。黄土高原区属于典型的温带半干旱大陆性季风气候区，暴雨和旱灾等极端气候事件频发，对气候变化的响应敏感；而且该区地形起伏较大、地表千沟万壑、支离破碎，滑坡、泥石流和崩塌等地质灾害频发，水土资源流失严重，生态环境脆弱，是我国人口、资源、环境矛盾最集中的区域之一。尽管黄土高原的生态环境治理取得了显著成效，但目前黄土高原仍有约20 万km2水土流失区亟待治理，而淤地坝拦沙寿命一般为10 ～30 a，未来拦沙减沙作用将有所减小，失效后存在成为泥沙来源的风险。此外，经济社会发展取用水量超过水资源承载力，造成部分河湖萎缩、地下水位下降；中游支流生态流量和自净水量难以保障，皇甫川、三川河、延河、汾河、渭河等污染负荷大，部分河段污染严重，Ⅴ类及劣Ⅴ类水质河长约占23%。

　　最后，为防止中小洪水频繁漫滩，黄河下游滩区居民长期以来修建了大量生产堤，加剧形成二级“悬河”。在防汛大堤内形成的大面积滩区上存在着湿地、农田、草地等生态系统，其生态环境恶化的风险较高。黄河河口三角洲生态系统呈退化趋势，水盐胁迫加剧。入海泥沙持续减少，河口退蚀严重，湿地连通阻断，近30 a 湿地面积减小约500 km2。同时，刁口河等不行河流路水沙减少，侵蚀严重，土壤缺水性盐碱化，人工林地退化显著。

　　2.4“悬河”与防洪防凌问题

　　气候变化导致极端暴雨有增加趋势。气象数据显示，近10 a 黄河流域降水强度明显升高，未来流域发生类似于2021 年郑州“7∙20”极端暴雨的可能性增大，洪涝及伴生灾害次数可能增多并带来严重损失。黄土高原淤地坝的水毁风险也会增高，在极端暴雨情况下易溃决形成支流高含沙洪水灾害。

　　流域用水量的变化改变了黄河上游宁蒙河段汛期、非汛期水量自然分配，近30 a 宁蒙河段逐年淤积抬高，河道萎缩现象十分明显，局部河段形成新“悬河”。内蒙古河段平滩流量由约4 000 m3／s 衰减至2 000 m3／s，“悬河”与地面最大高差达4 m，过凌能力下降，凌汛问题突出。

　　黄河下游滩区既是黄河行洪、滞洪区，又是滩区人民生产生活的重要场所，防洪形势严峻。近70 a 累计漫滩30 余次，900 多万人次受灾，133 万hm2耕地被淹［12］。随着经济社会的不断发展和黄河治理的全面推进，当地发展对土地资源的需求增强，滩区居住的近163 万人的生产生活用地不断挤占河道行洪空间，生产堤修建无序，安全问题愈发突出［13］。

　　3关于黄河流域生态保护和高质量发展、实现黄河长治久安的建议

　　针对上述问题，从水资源保障、生态治理、水沙调控、水资源配置、能源结构转型、土地利用格局优化、智慧黄河建设等7 个方面提出对策建议，持续推进黄河流域生态保护和高质量发展，实现黄河长治久安，让黄河成为造福人民的幸福河。

　　3.1开源节流、两手发力，构建流域水资源保障体系

　　未来黄河流域资源性缺水的基本情形不会改变，开源节流是支撑流域高质量发展的内在需求，而多水源保障，建立水资源高效利用和水权激励机制，构建促进高质量发展的水资源保障体系，是破解水资源供需矛盾的重要抓手。

　　1）坚持节水优先。全面推进节水型社会建设，因地制宜制定合理的节水措施，实现流域农业节水22 亿m3以上。宁蒙灌区通过完善秋浇冬灌制度、发展井渠结合灌溉等措施，实现节水和灌区水盐平衡，维持适宜地下水位，保证林草生态用水；汾渭平原通过续建灌区配套工程，提高灌溉水保证率和利用系数；黄淮海平原引黄灌区通过提高节水灌溉面积比例，实现节水目标。加强工矿和城市节水，加大工业用水重复利用率，推广生活节水设施。通过大力发展节水设施和技术，实施全社会节水行动，推动用水方式由粗放向节约集约转变。

　　2）多源保障供水安全。基于“四横三纵”国家水资源配置总体格局，科学配置南水北调东中线水量，合理置换引黄用水量。加快南水北调西线工程的论证和建设，提高流域水资源的保障程度。加强流域地表水和地下水协同整治与调控；合理开采地下水，逐步减少浅层地下水超采量和深层地下水开采量；宁蒙灌区适当增加地下水开采量，有助于防治盐渍化。开发非常规水源，大幅度提高城市污水处理水平和回用率，发展海水淡化技术，同时注重合理利用和开发空中水资源，多源保障流域供水安全。

　　3）坚持“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”原则。把水资源作为经济社会发展的刚性约束，建立流域用水精细化监控体系，落实最严格水资源管理制度和河长制，实行用水总量控制和定额管理，提高用水效率，确保生态环境用水数量和质量。

　　4）构建水资源保障管理体系。构建流域水权水市场，建立用户－部门－省（区）－流域四级水市场，推进季节性水量交易和长期水权交易，统筹研究黄河水与跨域调水水价机制，通过经济手段激励节水。将水联网智慧治水高新技术及相关基础设施列入国家“新基建”，试点建设水联网智慧水利示范工程；加大取水、用水监管力度。

　　3.2生态优先、系统治理，实现流域重点地区生态环境修复与保护

　　治理黄河，重在保护，要在治理。要坚持生态优先，统筹上下游、左右岸、干支流，强化流域生态系统的整体性和连通性，系统保护、全面修复、综合治理，重点保护河源生态，做好黄土高原水土保持工作，修复河口湿地生态。

　　1）对于黄河源区，要推进水源涵养与生态屏障建设，加强云水资源主动利用。通过开发新型人工增雨技术措施等，提升云水资源利用率，缓解源区暖干化趋势。同时，在三江源、甘南、祁连山、秦岭等重点水源涵养区，推进重大生态保护修复工程，加快国家公园建设，保护山水林田湖草沙、湿地、冰川等生态系统。

　　2）对于中游地区，要抓好水土保持与植被恢复，提升干支流水质，加强河湖保护与生态修复。抓好黄土高原区水土保持，宜林则林、宜灌则灌、宜草则草、宜荒则荒，优化植被群落结构和景观格局，提升生态系统服务功能。开展小流域综合治理，建设以梯田和淤地坝为主的拦沙减沙体系，制定新的水沙形势下淤地坝建设远景规划。降低污染负荷，提升污水处理标准，对汾河、渭河等生态脆弱和污染严重的河流实施综合治理与生态修复。实施地下水超采综合治理，推进绿色矿山建设，创新资源综合利用与生态保护相协调的绿色发展模式。

　　3）对于河口地区，要保护湿地生态系统和生物多样性，推进黄河三角洲生态修复。统筹生态保护与防洪安全，维持入海流路稳定，加强刁口河等备用流路保护。加大生态补水力度，保障入海水量，均衡河口入海水沙通量，满足河口各生态群落用水需求，促进三角洲生态系统修复和自然海岸线稳定。

　　3.3综合调度、补齐短板，完善流域防洪防凌与水沙调控工程体系

　　黄河流域来水来沙虽发生了显著变化，但泥沙沉积特性与地上“悬河”态势没有根本改变，洪凌灾害威胁依然严峻。在水少沙多、水沙不协调、过程不均匀的总体情势下，利用工程调控水沙依然是确保黄河安澜的首选措施。通过构建完善的全流域水沙调控工程体系，修复河流的泄洪排沙功能，依然是未来较长时期黄河协调水沙关系和防洪防凌的重要手段，也是保障黄河长治久安的重要战略措施。

　　1）加强下游滩区与“悬河”协同治理。近年来黄河上中游地区水利水土保持措施持续发挥效益，入黄泥沙有所减少，黄河下游河床持续淤积抬高的局面在小浪底水库调水调沙作用下被暂时遏制，但黄河下游地上“悬河”的态势并没有改变。要以保障居民安全为本，以生态治理为纲，研究宽滩河流形态重构技术，制定滩槽合理水沙负荷分配方案，宜居则居、宜农则农、宜水则水，确定行泄空间，逐步恢复部分滩地的自然功能。同时，通过将来沙有计划、有规模地向两岸滩地及堤外洼地放淤，既可减沙除害，又可利用泥沙兴利［14］。此外，持续开展以治理“悬河”为目标的黄河调水调沙，确保大堤安全，实现滩区生态良好、民生发展，推进黄河下游治理的全面、协调和可持续发展。

　　2）完善全流域干支流水沙调控工程体系。气候变化导致水文过程不确定性大大增强，特大暴雨形成的强侵蚀和大洪水威胁加剧，鉴于小浪底水库拦沙库容不断减小，亟须推进古贤等干流水沙调控工程建设，塑造协调的水沙关系、增强下游抵御洪水的能力。一方面，要加强支流治理，防范中游暴雨导致黄土高原淤地坝溃决形成的高含沙洪水灾害；另一方面，要依托骨干工程，补齐短板，构建七库（龙羊峡、刘家峡、黑山峡、碛口、古贤、三门峡、小浪底）联调的黄河水沙综合调控体系。古贤水库的主要功能为水沙调控和洪凌灾害防御，对延长小浪底水库使用寿命、发挥三门峡水库效益、降低潼关高程、解决渭河下游“悬河”问题具有积极作用，特别是协同小浪底水库调水调沙，可进一步提高下游河道行洪排沙能力，改善“悬河”态势，对确保下游防洪安全、滩区建设具有重要作用。

　　3）加快启动黑山峡水利枢纽建设。近30 a 来宁蒙黄河河床逐年淤积抬高，河道萎缩现象十分明显。在这种情势下，如何利用上游来流，通过黑山峡水利枢纽实现宁蒙黄河水沙调控，恢复河道过洪能力，消除凌汛威胁，是亟须研究解决的问题。要加速完成黑山峡河段开发的可行性研究，对梯级布局、坝址、坝高、库容等进行综合比选，充分研究黑山峡水利枢纽在水沙调控、水（沙）资源配置、南水北调西线工程调控、灌区农业发展与生态保护中的功能定位，形成兼顾宁蒙两区利益均衡，满足防洪防凌、河道减淤、农业灌溉供水，推动水－风－光绿色能源基地建设等综合效益最优的方案。

　　3.4空间均衡、跨域统筹，构建南水北调、西水东济国家水资源配置新格局

　　南水北调工程作为我国重大战略性水资源配置工程，是国家水网的主骨架与大动脉。南水北调东、中线一期工程建成通水，有效缓解了受水区水资源紧张状况，保障了沿线大中城市供水，并适时向河湖生态补水，效益显著。为解决黄河水资源短缺问题，需要全国一盘棋，按照“空间均衡、南北调配、东西互济、近中远期兼顾”的原则，统筹规划调配［15］。

　　1）加快南水北调东线二期、中线引江补汉、沿线配套工程和调蓄能力建设。南水北调东线工程水源有保障，受环境影响小，应加大受水区调蓄能力建设，设计流量为870 m3／s 时，通过调蓄和优化调度，多年平均调水规模可增至约155 亿m3。中线引江补汉工程实施后，调水量可扩大至115 亿m3。东中线二期工程运行后，将有效增加受水区水量、提高保证率，大大缓解黄河下游地区和京津冀供水紧张局面。

　　2）统筹南水北调水和黄河水，优化全流域水资源统一调度。南水北调中线引江补汉、东线一期北延和二期工程建成后，可年均向京津冀和鲁豫调水200 亿m3以上。建议统筹研究和优化配置南水北调水和黄河水，按照“小调整、大稳定”原则，分阶段适时调整黄河“八七”分水方案，让南水北调东、中线工程惠及更大范围。

　　3）积极推进南水北调西线工程。南水北调西线工程是根本解决黄河上中游地区缺水问题的战略性工程，必要且紧迫，应科学研究论证其调水线路和调水规模。实施从长江向黄河流域调水的南水北调西线工程方案及配套枢纽建设，经过水利部黄河水利委员会70多年论证，经济技术路线基本可行。近期从雅砻江、大渡河引水，充分考虑调出区下游生态环境、发电、供水需求等因素的影响，适宜的调水规模为80 亿～90 亿m3；远期包括金沙江调水量可达150 亿～170 亿m3。

　　4）统筹推进“西水东济”战略布局。西南诸河水量丰沛，占我国水资源总量的20%，是我国重要的水资源储备区，但开发利用率不足2%。建议统筹规划南水北调东、中、西线和其他调水工程，通盘研究长江水资源与西南诸河“西水东济”构想。近期从澜沧江、怒江适量引水入金沙江，与南水北调西线工程相衔接；远期从雅鲁藏布江引水，补给河西走廊、柴达木盆地生态与能源发展用水，必要时可向金沙江上游补水。通过工程适度调水，降低国际河流下游洪涝灾害风险，探讨国际合作协商机制，实现利益共享。

　　3.5多能互补、联合运行，建设水－风－光协同发展的低碳清洁能源体系

　　能源是黄河流域最大的优势，但当前存在结构性矛盾、产业优势不突出、科技引领不足等问题。为了解决这些问题，需要通过优化能源结构，加快水－光－风－储一体化清洁能源生产基地建设，提高全流域梯级储能、抽水蓄能等能力及可调控性，构建源－网－荷－储一体化清洁电力系统，未来黄河流域清洁能源装机可达1.78 亿kW，年发电量达3 500 亿kW·h，每年将减少碳排放约3.27 亿t，相当于节省1.31 亿t 标准煤，有助于推进绿色低碳高质量发展。

　　1）加快黄河干流骨干水利水电工程建设，尽早形成黄河流域综合工程调控体系。黄河流域西北各省（区）水电、光伏和风电装机容量比例远高于全国平均水平，但光伏、风电作为主要能源的最大挑战在于其波动性，而水电是调节光风发电、保障电网运行的稳定器。据测算，水电能源可调节2 ～3 倍的光风新能源。因此，在大规模发展新能源的新形势下，应转变传统水电功能定位，由“量主调辅”向“量调并重、调主量辅”的格局转变，加快梯级水电工程建设和改造。按照《黄河流域综合规划（2012—2030 年）》，截至2020 年，黄河干流玛曲以下河段已（在）建常规水电装机容量2 224 万kW，规划未建电站装机容量1 220 万kW，占规划总装机容量的35.4%，尚有较大的开发潜力。同时，推进已建梯级水电站扩机增容改造和储能泵站建设，可进一步提升光风新能源消纳能力，增强电力外送能力。建议加快建设综合规划中的黄河黑山峡、古贤、碛口3 座骨干水库，新增总库容约365 亿m3、总装机590 万kW，提高全流域发电储力及新能源调控能力。

　　2）加快光风资源开发，建设多能互补、联合运行的清洁能源基地。我国西北地区光能、风能丰富，太阳能辐照强度和风功率密度分别约为东中部地区的1.5倍和2.0 倍；陕甘青宁蒙五省（区）新能源技术可开发量约178 亿kW，其中太阳能158 亿kW、风能20 亿kW，适宜集中式、规模化开发。黄河上游水能资源富集，具有发展水－光－风－储多能互补清洁能源基地的天然优势。依托龙头水库龙羊峡水库的水电调节能力，带动流域水－风－光新能源集约化规模化开发，可建成总装机近3 000 万kW 的水－光－风－储清洁能源基地，相当于在北方建成一个三峡水电站。建议加快建设黄河上游多能互补清洁能源基地，引领我国多能互补绿色新能源发展。

　　3）推进以抽水蓄能为核心的储能设施建设。抽水蓄能电站是电力系统中调峰填谷、调频调相的特殊电源。西北地区地广人稀，抽水蓄能选址空间大，预计未来黄河上中游五省（区）抽水蓄能总装机规模将超过7 000 万kW。建议大力推进源、荷两端抽水蓄能规模化建设，统筹优化电化学储能、压缩空气储能、氢能转化等新型储能的综合调节能力，构建安全稳定的清洁电力系统，实现能源结构转型，并向华北、华中地区平稳输电，保障国家能源安全。

　　4）布局新能源、新材料等产业，促进能源就地高质消纳，推动黄河流域高质量发展。提升能源开发与就地消纳水平是促进黄河流域能源革命和经济社会高质量发展的重要举措。依托能源、资源优势，建成高质量发展的能源产业密集带，推动产业结构调整，布局新能源、新材料、电子信息、大数据等高价值产业，促进流域内清洁能源就地消纳，推动流域各省（区）高质量发展。

　　3.6统筹资源开发与生态保护，打好黄河几字弯攻坚战，构建国土空间利用新格局

　　作为新时代“三北”工程三大标志性战役之一，黄河几字弯攻坚战是重中之重。黄河几字弯地跨华北、西北地区，涉及内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃五省（区），区域内分布着库布齐、乌兰布和、腾格里、毛乌素等沙漠（沙地），阴山、太行山、吕梁山、贺兰山、六盘山等重要山系，以及黄土高原和内蒙古十大孔兑，是影响京津和东部地区沙尘暴的重要沙源区和路径区，也是黄河中下游泥沙的主要来源地。2024 年6 月，习近平总书记在宁夏考察时强调“打好黄河几字弯攻坚战，统筹推进森林、草原、湿地、荒漠生态保护修复和盐碱地综合治理，让‘塞上江南’越来越秀美”。

　　建议依托黄河水资源和南水北调西线工程，利用黑山峡等工程的调控能力，协调水、光、风能源开发，统筹黄河几字弯地区节水、调水、防护林建设、草原修复、生态农业发展等，系统解决沙患问题，构建国土空间保护利用协调发展的新格局，打造生态、农牧、能源、碳汇综合基地，推进黄河上中游及河西走廊等地生态治理。据测算，在保留原生生态景观核心区的前提下，可治理国土面积2 000 万hm2。

　　3.7科技先导、着眼未来，开展智慧黄河建设

　　在信息技术革命推动下，数字经济正在对生产要素、生产力、生产关系进行重塑，推动传统产业数字化、智能化、智慧化。黄河流域管理须抓住信息技术飞速发展的历史机遇，充分运用物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术开展智慧黄河建设，发挥信息化对流域水旱灾害防御、水沙调控、水资源优化配置、水土保持与生态治理、经济社会高质量发展的推动作用，支撑黄河流域生态保护和高质量发展。

　　智慧黄河建设应考虑以下几方面：其一，以人为中心，将智慧黄河的定位从专业人员的管理工具转变为面向公众的开放系统，让公众成为智慧黄河的直接用户，主动参与黄河流域生态保护与治理；其二，跳出黄河流域，以水圈为对象，构建面向全球水循环的整体方法论与模型体系，解析水圈和圈层间相互作用对黄河流域水资源、水灾害、水环境的影响机制；其三，实现黄河流域元宇宙，构建虚实结合的流域数字孪生场景（即流域元宇宙），在虚拟世界中实现对自然与经济社会的实时模拟与虚拟仿真，更好地支持流域管理决策与实施。

　　结束语

　　黄河流域是中华文明诞生之地、中华民族伟大复兴之源，黄河是造福中国人民的幸福之河。在漫长的黄河文明史中，发展与保护始终是不可分割的共同体，是黄河文明形成与发展的主线。新的黄河文明需要进一步发展生态文明、农业文明、工业文明、科技文明和精神文明，传承、重建与创新黄河文明，本质上是中华民族伟大复兴背景下高质量发展的黄河文明。在新的历史时期，深入贯彻落实习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的重要讲话精神，“让黄河成为造福人民的幸福河”新目标给我们提出了新的要求，需要社会各界共同不懈努力，建设安澜黄河、智慧黄河、幸福黄河，使黄河流域随着中华文明的全面复兴实现繁荣兴盛。

　　致谢：本文受中国科学院学部咨询评议项目“黄河水与工程方略”（2020－ZW06－A－016）、“我国应对全球气候变化的水土光热可持续发展对策研究”（2021－JS02－B－019）、“中国式现代化下人与自然和谐共生的主体功能区战略研究”（2023－ZW－07－A－023）的资助，在此对所有参加咨询项目的院士专家们一并表示感谢。

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　　（作者：张楚汉，中国科学院院士；王光谦，中国科学院院士）