以科技妙笔描绘人水和谐新画卷
□本报记者 张元一 魏晓雯 刘帅冶
绿色发展,已然成为中国式现代化进程中极为鲜明的底色。水利科技自立自强,则为这片底色注入强大的底气。
党的二十届四中全会擘画了“十五五”时期经济社会发展的宏伟蓝图,提出“全面增强自主创新能力,抢占科技发展制高点,不断催生新质生产力”,为新时代水利科技事业发展指明了方向和路径。
在绿水青山就是金山银山理念提出20年之际,由百位院士终选评出的“生态文明领域20项重大科技成果”在全国生态日主场活动中发布。黄河调水调沙理论与实践、流域水循环演变机理与水资源高效利用、生态节水型灌区建设关键技术及应用、水沙灾害形成机理及其防治的关键技术等多项与水利工作紧密相关的科技成果被选入“榜单”,再一次印证了水利科技创新对生态文明建设作出的重大贡献。
科学理念的磅礴之力,深刻影响着大国治水的轨迹。广大水利工作者站在一个又一个巨人的肩膀上,艰苦求索,砥砺前行,以科技为笔,以水为墨,在江河奔腾的壮阔画卷中,精心书写人水和谐的崭新篇章,为生态文明建设注入源源不断的“水动力”。
水的科技创新带来时代变革
水,不仅是维系生命存在的根本源泉、支撑生产活动的关键要素,更是联结山水林田湖草沙生命共同体不可或缺的重要纽带。
此次入选的涉水科技成果,广泛涵盖了包括河流泥沙工程学、防洪工程、水文技术等多个学科领域的重大突破性进展。
从提出水沙调控理论体系,实现黄河下游河道主河槽全线持续冲刷,到依托“自然—社会”二元水循环理论,实现综合模拟与调控技术的全链条创新,为华北地区水安全保障筑牢坚实支撑;
从系统性攻克从源头到龙头、从城市到农村、从监测到管控的重大技术难题,到达成膜分离原理、制备及应用的全链条创新,有力推动万亿级用水产业的发展;
从创新地下水污染实时自动监测预警及效法自然的绿色修复技术,助力京津冀地下水环境质量提升,到研发构建完整的生态节水型灌区建设关键技术体系,广泛应用于我国灌区生态节水工程的规划、设计、建设与运行管理……
这些技术成果的广泛应用,对于加快推进水利事业的高质量发展,不断增强人民群众获得感、幸福感、安全感,全面提升国家水安全水平与生态环境的韧性,具有极为重要的意义。
“这些成果不仅直接关系到国家生态安全的稳固,更与经济社会的可持续发展和广大人民群众的切身福祉息息相关,充分印证了水生态安全在生态文明建设中所处的核心地位。”中国工程院院士、中国水利水电科学研究院正高级工程师王浩对此给予高度评价。
习近平总书记强调:“高水平保护是高质量发展的重要支撑,生态优先、绿色低碳的高质量发展只有依靠高水平保护才能实现。”这一重要论述为我们在新时代背景下推进水利科技创新和生态文明建设提供了根本遵循。
近年来,水利部门聚力构建具有预报、预警、预演、预案功能的数字孪生水利体系,加快建立“天空地水工”一体化监测感知系统和“高保真”数字流场模拟数学模型系统,深入开展安全大坝、生态大坝、智能大坝和现代化水库运行管理矩阵建设……
水利科技创新的高潮迭起,犹如一首激昂的乐章,在不断探索与突破中,谱写着人与自然、人与水资源和谐共生的时代新篇章,展现了新时代人水关系的崭新面貌。
科技赋能重塑人水关系
水,作为生态系统中最为灵动的核心要素,其治理保护的科技水准,直接决定着生态文明建设的成色。
巧驭“黄龙”,调水调沙的世纪创举——
“黄河调水调沙,不是试图改变黄河‘水少沙多、水沙关系不协调’的自然‘脾性’,而是通过深刻理解和尊重这种‘脾性’,来引导和调控其行为,实现人与河流的和谐共生。”水利部黄河水利委员会首席专家张金良的阐述,道出了这一创举的精髓。
“黄河调水调沙理论与实践”这一科技成果获得2010年国家科学技术进步奖一等奖,其提出和实施标志着治黄思路从“控制”到“调控”的历史性转变。
连续24年、30余次的调水调沙实践,书写了黄河治理的奇迹。黄河下游河道河床平均下降3.1米,主槽最小过流能力从1800立方米每秒增加至5000立方米每秒,彻底扭转了河道淤积抬高的险恶态势。这不仅仅是河床形态的改变,更是防洪安全保障能力质的飞跃。张金良指出:“这为下游滩区近190万群众筑起了安全屏障,也为黄淮海平原的安澜奠定了坚实基础。”
从最初“为调沙而调沙”,到如今实现防洪、减淤、供水、生态等多重效益,黄河调水调沙已成为“绿水青山”与“金山银山”之间的一座坚实桥梁,生动演绎了在发展中保护、在保护中发展的辩证法,更为世界多沙河流的治理提供了中国方案和中国智慧。
洞察规律,水循环认知的革命性飞跃——
如果说流域是一个生命体,那么水便是其奔流不息的血液。理解并科学调控水的循环,是实现人与自然和谐共生的前提。
王浩院士领衔的“流域水循环演变机理与水资源高效利用”成果,首次系统揭示了在气候变化与高强度人类活动双重驱动下,现代流域水循环呈现出的“自然—社会”二元演变规律。“这好比为我们配了一副‘透视镜’。”王浩院士解释道,“让我们能清晰地看到水在自然与社会两大系统中如何流转、如何被消耗、如何影响环境、如何造福人类。”
在京津冀协同发展的宏大叙事中,这项成果引导着区域产业结构向“适水”方向深度调整,推动高耗水工业转型,优化农业种植结构;它划定了经济用水、生态用水等关键阈值,支撑最严格水资源管理制度落地,助力华北地下水超采治理和永定河等河流重现生机。
正是基于对水循环规律的深刻把握,中国的水资源管理才得以从被动应对走向主动调控,为区域高质量发展划定了科学的“水边界”,并使中国在水资源基础研究与实践应用领域持续走在世界前列。
未雨绸缪,水沙灾害的精准防治——
由北京大学、武汉大学、黄河水利委员会黄河水利科学研究院等单位联合攻关的“水沙灾害形成机理及其防治的关键技术”,犹如一位技艺精湛的“江河名医”,不仅能够精准诊断水沙灾害的“病因病理”,更能开出标本兼治的“诊疗方案”。
全国创新争先奖获得者、黄河水利科学研究院教授级高级工程师江恩慧形象比喻:“就像医生需要了解人体的整个系统一样,我们首次厘清了泥沙灾害链的构成,揭示了从上游水土流失到下游河道淤积的‘多米诺骨牌效应’。”这一突破让研究者能够量化泥沙灾害的“病情轻重”,如今已在黄河治理中展现出强大生命力。
然而,这些显著的成果仅仅是水利科技在支撑生态文明建设过程中的一个微小的缩影。在当今中国,在绿水青山就是金山银山这一科学理念指引下,水利科技创新领域正以前所未有的活力和多样性,呈现出百花齐放、竞相发展的生动局面。
以科技创新加快发展新质生产力
如果要问,近年来中国水利最亮眼的“成绩单”是什么?答案无疑是科技创新引领新质生产力的加速发展。
从向“新”发力到向“质”而行,江河之上,创新活力澎湃涌动——
在古贤水利枢纽工程建设现场,建设者聚焦“智能大坝”建设,通过实时数据驱动,实现对工程全生命周期的模拟、监控、诊断、预测和调控,为工程的建设和运行插上智慧翅膀;
在中国南水北调集团中线有限公司总调度中心,大屏幕上数字跃动,数字孪生南水北调实时反映工程性态、动态优化调度,为南水北调工程安全、供水安全、水质安全提供了有力保障;
在四川乐山市,水利测雨雷达矗立于山间,通过垂直扫描、剖面扫描、体积扫描等多种方式获取降水信息,筑牢防汛决策的“数据防线”;
在山东位山灌区,“灌区—县—典型区域”三级尺度需水预测模型,实现对不同灌溉条件下的作物需水量、最优灌溉日期、灌溉量的科学预测,将配水效率提高11个百分点……
一个个科技感十足的场景,展现出水利高质量发展的蓬勃生机。
数据无言,却最具说服力——“十四五”规划实施以来,我国水利科技领域取得了显著成就,共发布相关成果与技术1400余项;在此基础上,构建了面向发展水利新质生产力的技术标准体系,并发布了156项标准。此外,智能大坝、数字孪生、雨水情监测预报等新技术和新场景的加速涌现,进一步推动了水利科技的发展。
“当前,我国水利科技正从‘工程治水’迈向‘智慧治水’。”江恩慧表示,通过物联网、人工智能、大数据等技术实现水系统精细化管理以及生态调度、水土保持等技术的综合应用,体现了“人与自然和谐”的可持续发展理念,是我国现代化治理水平在理念和技术层面的重要表现形式。
习近平总书记就《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》起草的有关情况向全会作说明时强调,推动高质量发展,最重要是加快高水平科技自立自强,积极发展新质生产力,在推动科技创新、加快培育新动能、促进经济结构优化升级上取得实质性、突破性进展。
行而不辍,未来可期。我们坚信,通过不懈奋斗和持续努力,我国的水利科技实力必将迈上一个新的台阶,水利科技创新将更加有效地引领新质生产力的提升,推动水利高质量发展取得更为显著的成效,为中国式现代化建设提供更为坚实的水安全保障。
来源:中国水利报 2025年11月4日
作者:张元一 魏晓雯 刘帅冶
责任编辑:孟京
