居延海是我国第二大内陆河黑河的尾闾湖， 汉时称居延泽，发源于祁连山深处的黑河，流经青海、甘肃、内蒙古三省区，后汇入巴丹吉林沙漠西北缘洼地，形成东、西两大湖泊，总称居延海，并冲击形成3328平方公里的额济纳绿洲。

历史上的居延海，水量充足，由东、西、北三个湖泊组成，周围胡杨遍地、林草丰茂 ，附近有着肥沃的土地，是我国最早的农垦区之一，在汉代时这里就有农垦历史。

居延海还是穿越巴丹吉林沙漠和大戈壁通往漠北的重要通道，是兵家必争必守之地。

居延海的面积曾达2600多平方公里，秦汉时期有726平方公里。

上世纪50年代，东、西居延海水域面积分别有35平方公里和267平方公里。

上世纪60年代以来，由于黑河上游植被破坏严重，中游地区过度垦荒，大力发展农业，灌溉用水占用了大量的水资源，挤占了下游生态用水，导致进入额济纳的水量从60年代的每年平均10.5亿立方米减少到每年3亿立方米左右，下游河道断流时间从100天延长到200天，多处泉眼和沼泽先后消失，地下水位下降，水质变差，草场退化、不断沙化。

从上世纪80年代，绿洲面积从6900平方公里减少到现在3328平方公里，天然林大幅度减少，胡杨从20世纪50年代的75万亩减少到34万亩，土地沙漠化面积增加了462平方公里，年平均增长23.1平方公里，1961年和1992年西居延海和东居延海先后干涸。

下游额济纳绿洲生态环境急剧恶化，导致居延海风起扬沙，成为沙尘暴的策源地，危及华北内蒙和京、津、冀地区。

1995年7月，有关专家学者组成调研组，亲临额济纳考察生态环境问题，调研组沿额济纳河流域进行实地考察，调研组沿额济纳河溯流而上，深入到有关地区进行了调研，一路向西追查风沙之源，追到内蒙古自治区最西端的额济纳旗，在这里，人们发现历史上有名的居延海已经干涸了，湖底一片砂砾，居延绿洲已全部沙化，大片胡杨林枯死，满目“黄沙飞扬”的景象，终于真相大白，风起额济纳，沙落北京城。

有关专家认为，额济纳地区的生态环境已经到了崩溃的边缘，需要采取紧急拯救措施，拯救额济纳地区生态环境最重要的问题是解决水源，合理分配用水，只有解决水源问题，才是额济纳绿洲得以延续的保证，才能扼住沙尘暴的持续蔓延。

2000年，内蒙，北京地区连续遭受8次特大沙尘暴袭击，阿拉善额济纳旗这个名字一度成了沙尘暴的代名词，中央电视台《新闻调查》栏目播出专题片《沙起额济纳》播出后，在社会上引起广泛关注，额济纳的生态问题牵动着全国人民的心，地区生态环境急剧恶化，引起各级领导的高度重视，水利部门开始治理黑河，实施分水方案以拯救居延绿洲，并着手实施。

2001年，水利部门编制了《黑河流域近期治理工程规划》

2002年4月，水利部有关部门提出了《黑河工程与非工程措施三年实施方案》，分水指标分三年完成，甘肃、内蒙古两省区于7月关闭黑河沿线60多个引水口，向东居延海调水，使东居延海迎来了滚滚黑河水，使这一干涸10年的“死海”逐渐获得新生，当年水面超过20平方公里。

2003年黑河水再次进入东居延海，并同时流入干涸42年之久的西居延海，实现了“恢复居延海波涛汹涌”的愿望。

2004年起黑河水量调度由应急调度转为常规调度，由半年调度转为全年调度。

2008年以来，由常规调度转向生态水量调度。自此，黑河水每年按照调度源源不断流向居延绿洲。

２０１５—２０１６年度，黑河用水调度２９０天，进入额济纳旗境内的水量达到９．８３亿立方米，比历年平均水量多出４．２８亿立方米，这是自黑河分水以来，来水天数、水量、灌溉草牧场较多的一年。

2017年10月，内蒙古自治区有关部门透露，居延海面积达到66.3平方公里，已成为近一百年来最大面积，生态环境出现不断向好的迹象。

自2000年黑河干流实施生态调水以来，进入额济纳旗水量约124.06亿立方米，累计灌溉草牧场1269.89万亩，连续15年水域面积保持在40平方公里左右，黑河下游额济纳绿洲区内的10多条河流的河道得到润泽，河道断流天数逐年减少，有效补充了黑河沿线地下水，沙尘天气次数大大减少。

水，让居延海重生，额济纳绿洲的命运也随之改变，黑河调水的成功实施，有效缓解了生态环境恶化的趋势。森林覆盖率和植被覆盖度都有大幅度提高，胡杨林面积由2000年的39万亩增加到45万亩，连续多年的连续环境治理，改善了额济纳的生产生活条件，也使额济纳和居延海的生态旅游业和边贸商业经济得到蓬勃发展，促进了民族团结和边疆稳定，附近的农牧民改变了传统的生活观念，更加积极地参与到植树造林和保护生态环境中来。