一、调水调沙试验缘由
黄河是世界上最复杂、最难治理的河流。究其原因，主要问题在于黄河水少沙多、水沙异源、时空分布不均。特别是进入90年代以来，社会经济的快速发展，对黄河水资源的需求日益增大，水少沙多的矛盾更加突出。
在长期的治黄实践中，人们认识到， 治理黄河必须采取综合措施。黄河的问题归根结底就是泥沙问题。黄河泥沙处理的基本思路可概括为“拦、排、放、调、挖”。“拦”就是靠上中游水土保持和干支流水库拦减泥沙：“排”就是保证一定的输沙水量，利用现行河道排沙入海：“放”主要是在下游两岸处理和利用泥沙：“调”，即“调水调沙”，就是通过干流骨干水库调节天然水沙过程，使不适应的天然水沙过程尽可能协调，以减少河道淤积或节省输沙水量：“挖”就是挖河淤背，加固黄河干堤，以逐步形成“相对地下河”。在这5项措施中，“拦”是根本，“排”是基础，而“调”则是提高“排”沙效果的有效措施。
黄河调水调沙的基本设想就是：在充分考虑黄河下游河道输沙能力的前提下，利用水库（单库或水库群）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，甚至达到不淤积或冲刷的效果。按这一设想在黄河干流上修建的大型骨干水库，不仅要调节径流，还要调节泥沙，使水沙关系协调，以达到更好的排沙减淤效果。
上世纪60年代曾利用三门峡水库进行了两次人造洪峰实践。
1963年12月2日～15日，三门峡水库进行了第一次人造洪峰试验，历时约15天，造峰期间花园口断面平均流量1658m3/s，平均含沙量6.8kg/m3，最大日均流量2920m3/s，流量大于2000 m3/s有3天；艾山断面平均流量1613m3/s，最大日均流量3250m3/s，流量大于2000m3/s有4天。造峰期间三门峡至利津河段累计冲刷0.143亿t，冲刷发展至艾山断面附近，艾山以下淤积0.023亿t.
1964年3月29日～4月2日，三门峡水库进行了第二次人造洪峰试验，历时5天，造峰期间断面花园口平均流量2268m3/s，平均含沙量10kg/m3，最大日均流量3160 m3/s，流量大于2000 m3/s有2天；艾山断面平均流量2246m3/s，最大日均流量3040m3/s，流量大于2000m3/s有3天。造峰期间三门峡至利津河段累计冲刷0.195亿t，冲刷发展至艾山断面附近，艾山以下淤积0.070亿t.
在这两次利用三门峡水库进行的人造洪峰试验期间，艾山至利津河段均发生淤积，究其原因就是造峰流量较小、大流量持续历时短、水沙关系协调存在问题。
利用三门峡水库进行的人造洪峰初步实践使人们认识到，水沙关系协调是改善下游河道排沙条件、提高排沙效果的有效措施。利用干流水库进行综合调节，可提高水流输沙能力，节省输沙用水，减少河道淤积。但由于当时没有靠近下游的大型水库去调配合理的水沙过程，调水调沙只能是一种科学设想。
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，也使调水调沙的设想变成现实成为可能。在2002年7月4日9时至7月15日9时进行了黄河首次调水调沙试验。2003年9月6日9时至9月18日18时30分结合防洪预泄又进行了黄河第二次调水调沙试验。2004年6月19日9时至7月13日8时，进行了黄河第三次调水调沙试验。