王浩院士:“以智慧助力 生态流域建设与城市水环境治理” -凯发登录

发布时间:2019-12-18 浏览次数:

12月18日,中国水资源战略研究会理事长、流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任、中国工程院院士王浩受邀出席两江新区“两江讲坛”,围绕长江大保护以及水生态水环境建设、青水绿水的创新技术展开主旨演讲。借此机会,本报记者就推进重庆生态流域建设与城市水环境治理的思路方法、技术手段与王浩院士进行了深入的探讨。
 
 
  作为入驻昆仑河湖生态研究院的首席专家,王浩院士与重庆有着不解之缘,不仅是重庆市政府自然美山水美专家组成员,也是重庆市政协“专家库首席专家”。王浩院士指出,重庆位于长江上游地区,长江横贯全境,流程691公里,与嘉陵江、乌江等河流交汇,水资源极其丰富,自古就是一座山水之城,但同时生态流域建设与城市水环境治理任务也尤为严竣。
 
 
 
水问题的根本症结——失衡
 
 
  王浩院士认为,水是生命之源,生产之要,生态之基。产生水问题的根本症结是,随着人类活动影响的加深,自然与社会水循环能量上此消彼长,在循环过程上深度耦合,在循环功能上竞争融合,影响着自然生态系统和经济社会系统,产生了洪涝灾害、河流断流,黑臭水体、生态退化等一系列水问题。而水问题不论其表现形式如何,都可归结为流域水循环分项或伴生过程导致的失衡问题。
 
 
解决水问题的根本对策——生态流域建设
 
 
  王浩院士指出,水是生态系统控制性要素,水的良性循环是健康生态(绿水青山)的基本保障,是美好生活(金山银山)的重要基础。生态流域建设就是要通过一系列措施实现良性水循环,使水与人类社会相适应,其科学内涵从水量、水质、雨水利用概括为“洪涝海绵化、黑臭清洁化、雨水资源化”三方面,即“高效利用,社会水循环少向自然水循环排污,要优先布局绿色基础设施(如山水林田湖草),和蓝色基础设施(河流、湖泊、湿地等),优先利用土壤水库和地下水水库,合理布局地表灰色基础设施(即人工兴建的水库、堤防、泵站、污水处理厂),融合现代信息技术的新进展,实现地表、土壤、地下多过程的水量、水质、泥沙、水生态联合调控,最大限度实现去‘极值化’(最大化地减少干旱与洪涝的产生),系统解决水问题。
 
 
水问题的治理措施——三大体系
 
 
  防洪排涝体系可通过“上拦、中蓄、下泄”和源头控制,过程调节和末端排放等途径。
 
  污染控制体系要由传统的末端治理为主的思路,转变为重构经济发展模式——绿色发展、多尺度构筑反馈系统,从而最大化减少污染排放对流域下游的干扰和冲击,如过程阻断——采取分布式生态型污水处理,其特点是零污染、零距离、零占地、零排放、零传输,以及末端治理——pgpr原位生态修复技术,利用生物酶激活,实现植物系统、动物系统可持续,清淤工程量降低。
 
  雨洪利用体系,则是建设完备的雨水利用体系,推进雨洪资源化利用。
 
 
城市水环境——治理举措
 
 
  第一,加强水源涵养与保护,利用现代化监控监测设备,保障水源地安全的同时,对流域各级水电站生态基流进行强监管,实现重庆境内流域生态环境保护与修复;
 
  第二,加强点源污染控制、加强面源污染防治,建设生态浮岛、潭滩生态砾石水质净化工程等,净化河道水质;对支流河口段、滩涂湿地段、城区段,因水而治,开展水生态修复;
 
  第三,利用创新分布式生态型污水处理技术及原位生态修复技术,积极推进流域与城市的污水治理举措,提高重庆污水治理能力、供水安全保障能力、防洪除涝减灾能力、水生态环境保护和应急保障能力;
 
  第四,提高用水、用能效率,结合现代信息技术的新进展,利用大数据平台对能源的互换利用,建设节能型社会;
 
  第五,综合采用工程和非工程措施,融合人文精神与自然景观,促进重庆区域内水林田湖草生态系统的良性循环,提升水生态系统健康水平,改善人居环境,保障经济、社会与生态环境和谐发展。
 
 
实现城市水环境治理——八个维度
 
 
  王浩院士将城市水环境治理的核心理念概括为8个维度:
 
  第一是“水安全”,要防洪抗旱、除涝,保障老百姓的生命财产安全。
 
  第二是“水资源”,即社会、经济可持续发展,做到水的供需平衡,对安全供水水源地进行保护,饮用水健康安全。
 
  第三是“水环境”,即城市排水、污水处理厂再生管网黑臭水体治理、水质的提升。
 
  第四是“水生态”,即水生植物系统、动物系统、微生物系统三大系统相互依存,相互制约形成生生不息的动态平衡的系统。
 
  第五是“水景观”,要把滨河、滨湖所有滨水的地方建设成产业高地、人才高地,变成城市“橱窗”和城市景区。
 
  第六是“水文化”,传统的水文化如长江、黄河是母亲河,或老子《道德经》所述“上善若水”,新的水文化就是“山水林田湖草”,绿色发展、绿色生活、人水和谐。
 
  第七是“水管理”,把过去数字水务变成智慧水务、智慧流域,利用大数据、云计算、物联网等技术进行精细化管理。
 
  第八是“水经济”,打造水的经济产业链,如特色小镇,各种水景区的旅游,把傍水变成城市的橱窗、产业的高地。
 
  王浩院士表示,前面七个维度是努力把自己的家园建设成“绿水青山”,“水经济”则是把“绿水青山”变成“金山银山”。
 
 
智慧流域建设——智能水电
 
 
 
  在大数据化和人工智能大发展的时代,如何展开智慧流域建设?
 
  王浩院士引述践行习近平生态文明思想在“一带一路”倡议中发挥的作用:“要推进绿色发展,就要着力解决突出环境问题,可以通过市场参与达到节能增效;改革监管体制促进政府职能转移 ”,他指出,目前其科研团队正在重大科技攻关,下一步为减少国家投入,不改变传统水利设施,实现软硬兼容突破技术壁垒的模式,建立“一带一路暨全球水电资源大数据交易中心”,使传统水利彻底走向智能化转型,其框架:①以充分利用信息通讯技术和虚拟水电技术为主要手段。②实现水系统监测自动化、资料数据化、模型定量化、决策智能化、管理信息化、政策制度标准化。③集“流域水系连通的物理水网、空间立体信息连接的虚拟电厂、供水—用水—发电调配相联系的调度网”为一体的水电联网,是智慧水利的重要基础平台。④集“基于现代信息通讯技术的快速监测与数据传输、基于大数据和云技术的数据存储与快速计算、基于通讯技术和虚拟技术的智能水决策和水调度”为一体的智慧中枢,是智慧水利的核心高科技。⑤集“实时监测、快速传输、准确预报、优化决策、精准调配、高效管理”为一体的多功能、多模块无缝连接系统,实现软件系统高度融合。⑥是集“水循环模拟、水资源利用、水环境保护、水安全监管、水工程规划、水利设施市场、水文化传承”为一体的巨型系统集成体系,是未来水利智能化的潮流、趋势和产物。
 
 
 
王浩,1953年8月出生,博士,教授级高工,博士生导师,中国工程院院士;现任流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任,中国水利水电科学研究院水资源研究所名誉所长;兼任中国可持续发展研究会理事长;全球水伙伴(中国)副主席;创新方法研究会、水资源战略研究会等国家级学术团体的副理事长或副会长;担任水利部、环保部、国家林业局等省部级行业主管部门科技委委员。
 
  王浩院士长期从事水文水资源研究,先后主持完成国家973项目、国家科技支撑计划项目、国家重大科技专项项目、国家自然科学基金创新群体基金项目6项,国家级项目课题20余项;主要参与完成全国水资源综合规划、国家中长期水资源需求计划、南水北调工程总体规划等国家级重大规划10余项;担任专家组长完成世行、亚行、中美、中英、中澳等国际合作项目10余项;参与完成其他省部级重大科研与咨询项目60余项。