基本原则是根据黄河下游河道的输沙能力，利用水库的调节库容，有计划地控制水库的蓄、泄水时间和数量，人工塑造一种适合于下游河道输沙特性的水沙关系，发挥下游河道冲淤平衡条件下单位水体的输沙效能。

调水调沙的设想可追溯到20世纪40年代，源于长期的治黄实践。1946年，美国学者在治理黄河的初步报告中提出，修建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，以减少下游淤积。70年代后期，治黄专家认识到黄河水少沙多、水沙不平衡对黄河下游河道淤积的重要影响，比较系统地提出了调水调沙的治黄方略。具体方法是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。

2002年黄河首次调水调沙试验场景2002年7月，黄河中游小浪底水库开展了首次调水调沙试验（见图）；2003年9月小浪底水库上游发生洪水，伊洛河、沁河也发生洪水，黄河水利委员会利用小浪底水库、陆浑水库和故县水库开展了基于空间尺度的第二次调水调沙试验；2004年利用万家寨、三门峡和小浪底三座骨干水库进行了联合调水调沙试验。这三次调水调沙试验实现了黄河下游主河槽全线冲刷，入海总沙量2.568亿吨，下游河道共冲刷泥沙1.483亿吨。在此基础上，2005年调水调沙由试验正式转入生产运用，每年一次，一般在汛前或汛初进行。