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1960 年，三门峡电站建成。第二年，黄万里的预言不幸被言中，大坝内泥沙淤积多达16亿吨。第三年，潼关河床淤高4。6米，渭河口形成拦门沙，渭河平原地下水位升高，土地盐碱化殃及两岸农民。到1964年，三门峡水利枢纽改建时，在黄河两边山上挖两条隧洞，排水泄沙，同时，8台机组炸掉4台，发电量只剩下20万千瓦，只是原设计发电量120万千瓦的零头。
黄万里强调自己反对修三门峡水库是因为一种科学的良知，“如果我不懂水利，我可以对一些错误的做法不作任何评论，别人对我无可指责。但我确实是学这一行的，而且搞了一辈子水利，我不说真话，就是犯罪。治理江河涉及的可都是人命关天、子孙万代的大事！”
黄万里的良知没有人能理解，他的意见被“高坝派”的声浪所掩盖，三门峡工程以不可逆转之势上马了。黄万里为此失望、痛苦不已。1957年5月，愤怒的黄万里在《新清华》发表了一篇名为《花丛小语》的小说。小说开头的那首《百花齐放颂（调寄贺新郎）》也许是他此时心境的最好写照：
绿尽枝头蘖，
怎当他，春寒料峭，雨声凄切？
记得梅花开独早，珠蕾偏曾迸裂！
盼处士，杳无消息。
桃李临风连影摆，怯轻寒，羞把嫩芽茁。
静悄悄，微言绝。
忽来司命护花节，
乘回风，拨开霾气，宇清如澈。
人世乌烟瘴气事，一霎熏销烬灭。
翻潋滟，芬香洋溢。
好鸟百花丛里舞，这当儿，鼓起笙簧舌。
心自在，任翔逸。
小说中，黄万里批评北京市在马路建设上违反施工常识，造成新建马路到处翻浆，车辆无法通行。小说中有这样一段话“尽说美帝政治腐败，那里要真有这样事，纳税人民就要起来叫喊，局长总工程师当不成，市长下度竞选就有困难！我国的人民总是最好说话的。你想，沿途到处翻浆，损失有多么大，交通已停了好久，倒霉的总是人民！”
小说给毛泽东主席留下的印象激烈而恶劣，联想起“黄河不可能变清”等反对三门峡工程的“恶毒语言”，黄万里的灭顶之灾不可避免地降临——后来，黄万里回忆说：“有一次，毛泽东遇见我父亲黄炎培时很不高兴地说：你们家里也分左、中、右啊。《花丛小语》里把实行百花齐放政策后的国内形势，描绘成‘春寒料峭，雨声凄切，静悄悄，微言绝’。这是什么话？”
“这是什么话”成了1957年反右的前奏和对所有右派的喝问。这一年6月9日《人民日报》发表《这是为什么》的社论，帮党整风迅速转为反右。1957年6月 19日，《人民日报》发表了毛泽东几经修改的《关于正确处理人民内部矛盾的问题》的文章。但就在同一天的《人民日报》第六版上，在毛泽东亲自题写的“什么话”的栏目下，发表了黄万里的《花丛小语》。《人民日报》随即连续刊登了批判黄万里的文章，黄万里一夜之间成了全国知名的大右派。
灾难来临，黄万里从不低头，被戴上右派帽子之时，他说：“伽利略虽被投进监狱，但地球仍在绕着太阳转！”
黄万里被定为右派后，工资从二级教授降至四级教授，大部分时间在家中赋闲，既不准讲课，也不准发表文章，甚至连“先生”“教授”的称呼都不能用在他身上。他的学生赵文源因请教问题，叫了一声“黄先生”，“顿时感到唰的一声，在座的所有师生的目光，一齐射向了我，目光中含有责备和不满，或许还有一些疑惑和不解。”
一年后，黄万里被送到密云水库劳改，住在干打垒的半地窖里。1959年，随着寒冷日子的临近，饥饿越来越逼近人们，在水库工地上，人们也饥饿难熬。黄万里表面上力争保持着平静，但他的内心却是痛苦的，他写给家里的信中说：“我真需要我哪个儿子能在身边，我可以扶着他走回去。”
“文革”中，他被贬到三门峡扫厕所以示惩罚。可就是在这样的生活中，黄万里一直没有忘记三门峡。在工地劳动的业余时间，他完成《论治理黄河方略》等许多重要科学论文，为后人留下了宝贵的资料和经验。
在三门峡工程败象已露时，黄万里本有一次“摘帽”的机会，但被他拒绝了。据他的长子黄观鸿会回忆：那是1964年的一天，传达毛主席春节座谈会讲话，毛在会上对我祖父黄炎培说：“你儿子黄万里的诗词我看过了，写得很好，我很爱看。”我一听，喜出望外，心想这回父亲的“帽子”摘定了。我告诉父亲这个“好消息”，父亲说：“事情不是你想的那样。是上边通过你大大（祖父）要我写个检讨，交上去。”这本是父亲“摘帽”的大好机会，他却附诗赋词上书说：三门峡问题其实并无高深学问，而是1957年三门峡70人会上，除我之外无其他人敢讲真话。请问“国家养仕多年，这是为什么？”
一句不恭的质问使黄万里丢掉了“摘帽”的机会，自1958年清华大学党委宣布黄万里被划为“右派”，这“帽子”一戴就是21年——他是清华右派倒数第二个被改正的右派，最后一个获得改正的是钱伟长。
“高坝大库蓄水拦沙”方案的另一个反对者是电力部水电总局年轻的技术员温善章。1955年，还是天津大学水利系在校生的他看了国务院副总理邓子恢关于黄河规划报告中所提到的三门峡大水库，认为不符合中国国情。后来，三门峡水库的设计要将蓄水水位提到360米，这样，陕西关中平原350万亩良田将被淹没，移民人数也将达90万。这组数据使温善章无法接受。他说：“我是从农村出来的，我了解农村”。
他提出了一个中央不得不考虑的问题：关中平原乃中华文明最精华的所在，如三门峡水库将其淹没，那将是一件不能用经济数据衡量的事！且大量淹土将带来大量难以解决的移民问题。为了减少淹没土地和移民，温善章提出了水位335米、库容量90亿立方米、滞洪排沙的低坝水库方案，这样，库内移民可降到15万人以下。
这一方案得到了有关方面认可。时任水利部部长的李葆华在给温善章的回信说：“你所考虑的问题确实是一个重要问题，中央有几个负责同志也考虑三门峡水位不要太高，少移一点民，少发一点电。我们正在研究这一问题。”
1957年6月，周恩来批示水利部对相关意见进行讨论，70名专家聚集北京。会上，支持温善章排沙降低设计水位者，只有叶永毅、黄万里、吴康宁三人。
李文凯在《三门峡工程半个世纪成败得失》一文中这样记录会后的情况——
讨论会的情况上报之后，国务院将《报告》批转给陕西、山西、河南、河北、山东、甘肃等省。陕西省在回文中提出要求降低水位、缩小规模的建议。数百万亩即将被淹的良田，近百万的移民，主要都在陕西省。这几乎是一个无法接受的“自我牺牲”。
其他各省都没有提出意见。而陕西省不屈不挠，在三门峡工程开工一年之后依然要求“翻案”。
作为回应，周恩来于1958年4月赶到热火朝天的三门峡工地召开听取各方意见的现场会议。
一方面，他目的明确，有备而来，随他一道前来的，是对西北局有着重大影响力的彭德怀和习仲勋。他们是周恩来请来对陕西省作说服工作的。
另一方面，周恩来对于陕西省的困难深表理解，一再强调“要听取反面意见”；而且为了降低水位，周恩来也确实是在“半米半米地争”。
作为一位深谙中国当时具体国情的总理，周恩来在两难中努力调和，利用自己手中的决策权限，尽量为三门峡工程的沸腾情绪“降温”，开始理性地对上游的利益给予考量，明言“不能损害西安”。
于是，在“淹一家救万家”的大义之下，陕西省表示“有困难，但中央决定了就服从”；而大坝的标准也改为：按360米设计，350米施工，1967年最高运用水位不超过340米；泄流孔底也做相应降低，以增加随水排出泥沙的机会。
这样一个决策，便使原本90万要背井离乡的人中有一大半得留故土。
李文凯的文章认为，如果没有后来的两次改建，三门峡水利工程将以一个彻底的水害工程被废弃而告终。
潼关河床升高，上游泥沙不断淤积，西安面临危险。对此难题，提出解决方案已经迫在眉睫。
陕西省代表在二届全国人大三次会议上要求国务院尽快拿出方案———拯救陕西。
好脾气的周恩来也终于按捺不住，在第三次视察三门峡之后，周恩来于1964年12月再以总理的身份召开会议，直言“三门峡改建不能再等”。
这次会议同1957年那次大相径庭，各方意见分歧甚远，一边倒的现象没有出现。
河南省科委的杜省吾认为：“黄河本无事，庸人自忧之。”主张将三门峡大坝一炸了事。而担任过三门峡水电枢纽第一任总工程师的汪胡桢却在另一个极端坚守———淤积是必然的，下游的利益是全局利益，三门峡枢纽不必改建。
对于反对改建的意见，周恩来批评道：“为什么只看到下游河道发生冲刷的好现象，而不看中游发生的坏现象呢？”
面对互不相让的争论，周恩来只好让王化云和林一山搞试验，一个在上游甘肃筑坝拦沙，一个在下游山东开渠放淤。
至于三门峡改建的燃眉之急，则采用折中措施———在大坝左岸增建两条�