中國(guó)水資源可持續(xù)利用的科技支撐

水利部副部長(zhǎng) 胡四一

中國(guó)水資源可持續(xù)利用的科技支撐

水利部副部長(zhǎng) 胡四一

一、可持續(xù)發(fā)展水利的背景和理念

2011年中央一號(hào)文件聚焦水利，突出闡明了水的重要作用，明確了新形勢(shì)下水利的戰(zhàn)略定位，首次把水利的重要性提升到國(guó)家安全的高度，并對(duì)水利工作進(jìn)行了全面部署。一號(hào)文件開(kāi)宗明義，水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。就生命之源而言，是指水是地球萬(wàn)物生命之源，是人類和生物生存的命脈，構(gòu)成了人類和生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而水循環(huán)則形成了生物圈的“血液系統(tǒng)”。生產(chǎn)之要旨在強(qiáng)調(diào)水是基礎(chǔ)性的自然資源和戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源。基礎(chǔ)性的自然資源是指水是一種母體資源和核心資源，既是水能資源、水生物資源以及旅游資源等資源的重要載體，也是土地、礦產(chǎn)多種資源開(kāi)發(fā)利用的保障條件。戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源是指水是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可替代的基礎(chǔ)支撐，既是農(nóng)業(yè)的命脈，也是工業(yè)的血脈，還是國(guó)家綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)。水是生態(tài)之基意指水是生態(tài)環(huán)境的控制性要素。水與生態(tài)系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)緊密，不可分割，各種要素相互作用，互為因果，水量水質(zhì)的變化對(duì)生態(tài)環(huán)境十分敏感，生態(tài)環(huán)境改善離不開(kāi)水的保障。基于這些共識(shí)，世界各國(guó)都把糧食、石油和水作為三大戰(zhàn)略資源，我國(guó)也明確地提出了水資源可持續(xù)利用是支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題，而保障防洪安全、解決水資源短缺、改善水環(huán)境和水生態(tài)已經(jīng)成為我國(guó)水利長(zhǎng)期而艱巨的重要任務(wù)。

中國(guó)地理位置特殊，地形復(fù)雜多樣，氣候呈季風(fēng)性，洪旱災(zāi)害頻繁發(fā)生，水資源人均占有水量低且時(shí)空分布不均，再加上經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，水資源開(kāi)發(fā)利用方面出現(xiàn)了不少問(wèn)題和矛盾。20世紀(jì)中期以來(lái)，我國(guó)越來(lái)越多地受到各種水問(wèn)題的困擾，主要面臨四大水問(wèn)題：一是水多，洪澇災(zāi)害頻繁仍然是我們的心腹大患；二是水少，水資源短缺仍然是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約因素；三是水臟，水環(huán)境惡化尚未得到有效控制；四是水渾，水土流失和生態(tài)退化的趨勢(shì)沒(méi)有根本性改變。目前，水災(zāi)害加劇、水資源短缺、水環(huán)境惡化和水生態(tài)失衡四大水問(wèn)題已經(jīng)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。在全球環(huán)境變化和經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的宏觀背景下，這些問(wèn)題將長(zhǎng)期存在，其發(fā)生和發(fā)展的不確定性也越來(lái)越突出，對(duì)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的不利影響也愈來(lái)愈強(qiáng)烈。2010年西南地區(qū)發(fā)生特大干旱、多數(shù)省（自治區(qū)、直轄市）遭受洪澇災(zāi)害、部分地方突發(fā)嚴(yán)重山洪泥石流，再次警示我們著力解決水問(wèn)題、保障水安全刻不容緩。這些水問(wèn)題的產(chǎn)生，既有自然的原因，也有經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響，還有我們?cè)谌伺c自然關(guān)系認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。下面對(duì)可持續(xù)發(fā)展水利的發(fā)展作一簡(jiǎn)要回顧。

20世紀(jì)末，中國(guó)水利發(fā)生了一系列大事，包括1998年長(zhǎng)江大洪水、黃河斷流、淮河水污染、北方連年干旱，還有沙塵暴頻發(fā)等。嚴(yán)峻的水資源形勢(shì)，引起了社會(huì)各界對(duì)水問(wèn)題的廣泛關(guān)注，也引起了水利人的深刻思考：是不是我們的治水思路和水利戰(zhàn)略出了偏差？通過(guò)實(shí)踐總結(jié)和戰(zhàn)略反思，我們認(rèn)識(shí)到，這些現(xiàn)象的發(fā)生，從本質(zhì)上講是人與自然的關(guān)系出了問(wèn)題，是人口資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的突出矛盾在水利上的具體表現(xiàn)。面對(duì)復(fù)雜的水問(wèn)題和嚴(yán)峻的水資源形勢(shì)，1998年以來(lái)，水利部啟動(dòng)了現(xiàn)代水利或可持續(xù)發(fā)展水利的探索，治水思路發(fā)生了深刻變化，開(kāi)始了治水模式轉(zhuǎn)型的探索和實(shí)踐。

可持續(xù)發(fā)展水利，首先是理念和觀念的突破，繼之是制度和技術(shù)支撐下的實(shí)踐，最根本的是堅(jiān)持人與自然和諧相處。破解我國(guó)水資源問(wèn)題，具體針對(duì)四大水問(wèn)題，又對(duì)應(yīng)四個(gè)核心要點(diǎn)：一是要給洪水以出路，給河流以空間，科學(xué)調(diào)控洪水，合理利用洪水資源，從洪水控制轉(zhuǎn)向洪水管理，以解決我國(guó)洪澇災(zāi)害嚴(yán)重的問(wèn)題。二是建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，著力于水資源管理的制度建設(shè)，強(qiáng)化水資源合理配置和需水管理，提高水資源的利用效率和效益，從根本上解決我國(guó)水資源短缺的問(wèn)題。三是充分依靠大自然的自我修復(fù)能力，人工治理與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合，生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益統(tǒng)籌兼顧，加快水土保持建設(shè)，以解決水土流失等生態(tài)問(wèn)題。四是發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，嚴(yán)格排污管理，加強(qiáng)水資源保護(hù)，維護(hù)河流健康，以解決水污染問(wèn)題。

十多年來(lái)，可持續(xù)發(fā)展水利已經(jīng)取得明顯成效，具體體現(xiàn)在下述標(biāo)志性進(jìn)展上。①構(gòu)筑長(zhǎng)江防洪體系。三峽工程的投運(yùn)和堤防建設(shè)的完成，顯著增強(qiáng)了洪水調(diào)控能力，實(shí)施大規(guī)模主動(dòng)退田還湖，有效增加了蓄滯空間，給洪水以出路。②緩解黃河斷流。實(shí)施全流域水資源統(tǒng)一配置和統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了流域內(nèi)外各省（自治區(qū)、直轄市）的有序引水和規(guī)范用水，下游河道和河口生態(tài)得到初步改善。③規(guī)劃實(shí)施南水北調(diào)工程。南水北調(diào)中、東線工程已在實(shí)施，2014—2015年將全線通水，屆時(shí)北方水資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化有望根本性緩解。④修訂實(shí)施新水法。充分吸收可持續(xù)發(fā)展水利的新理念和新經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化水資源統(tǒng)一管理，突出節(jié)約用水和提高用水效率，強(qiáng)調(diào)水資源有償使用和取水許可，重視在水資源開(kāi)發(fā)利用中對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。⑤建設(shè)節(jié)水型社會(huì)。2002年以來(lái)，開(kāi)展試點(diǎn)探索，卓有成效，現(xiàn)正全面推進(jìn)，強(qiáng)調(diào)水資源管理的制度建設(shè)，重點(diǎn)是節(jié)水體制的調(diào)整和激勵(lì)約束機(jī)制的建立，鼓勵(lì)水權(quán)交易等市場(chǎng)手段的運(yùn)用，致力于提高水資源利用效率和效益。⑥維護(hù)河湖健康。近年，水利部對(duì)生態(tài)脆弱或者生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞的河流湖泊，加強(qiáng)水資源配置，實(shí)施生態(tài)調(diào)水補(bǔ)水，加大節(jié)水力度，保護(hù)、改善和修復(fù)生態(tài)。這是水利工作的一個(gè)新方向，需要繼續(xù)推進(jìn)與深化。⑦推進(jìn)民生水利新發(fā)展。民生水利是可持續(xù)發(fā)展水利階段性的客觀要求，又是當(dāng)前水利工作的重中之重，旨在強(qiáng)調(diào)以人為本，解決好保障人民群眾生命安全、生活條件、生產(chǎn)發(fā)展、生態(tài)改善等基本的水利問(wèn)題，主要包括病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固、農(nóng)村飲水安全、節(jié)水灌溉等。⑧實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度。這是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式加快轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略舉措，主要是劃定水資源開(kāi)發(fā)利用、用水效率、水功能區(qū)限制納污三條紅線，嚴(yán)格控制用水總量，堅(jiān)決遏制用水浪費(fèi)，嚴(yán)格控制入河排污總量，全面建設(shè)節(jié)水防污型社會(huì)，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與水資源和水環(huán)境承載能力相協(xié)調(diào)。

新的可持續(xù)發(fā)展治水思路和水利發(fā)展框架已經(jīng)初步確立，今后的主要任務(wù)是在新的時(shí)代背景下不斷提高、深化、完善和落實(shí)。

二、解決中國(guó)水問(wèn)題的科技支撐

我國(guó)自然地理特點(diǎn)和水資源條件、水資源開(kāi)發(fā)利用狀況、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，決定了我國(guó)必須走可持續(xù)發(fā)展水利之路。水利問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是人與自然關(guān)系的協(xié)調(diào)與調(diào)整。破解中國(guó)水問(wèn)題，實(shí)施水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略，必須遵循人與自然和諧相處的客觀規(guī)律。那么，我們靠什么與自然和諧相處呢？自然現(xiàn)象如此復(fù)雜，加之人類影響的疊加，人水關(guān)系的演進(jìn)奧秘和治水規(guī)律難以尋求，實(shí)現(xiàn)人水和諧絕非易事。水資源利用怎樣才算適度？水資源利用方式怎樣才算最好？流域人水關(guān)系的和諧點(diǎn)如何表征？水旱災(zāi)害怎樣才能有效減少？等等。沒(méi)有先進(jìn)的理念和必要的科技手段，是難以回答這些問(wèn)題的。江河開(kāi)發(fā)利用和流域治理保護(hù)離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)大支撐，制度創(chuàng)新和科技進(jìn)步，將為可持續(xù)發(fā)展水利提供科學(xué)的治水理念、堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、可行的實(shí)現(xiàn)策略和有效的關(guān)鍵技術(shù)。

破解中國(guó)水問(wèn)題，需要有核心理念和科學(xué)思想來(lái)指導(dǎo)探索和實(shí)踐。下面試從人水關(guān)系的視角對(duì)水問(wèn)題、水系統(tǒng)和水管理三個(gè)基本概念加以解讀。水問(wèn)題是指人類社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)的人水關(guān)系不和諧現(xiàn)象及其對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的影響。堅(jiān)持人與自然和諧相處及其派生的人水關(guān)系原則是分析和破解水問(wèn)題的核心要點(diǎn)，這是科學(xué)認(rèn)識(shí)和創(chuàng)造性地解決中國(guó)水問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。而水問(wèn)題的科學(xué)基礎(chǔ)是指導(dǎo)致水問(wèn)題形成與發(fā)展的人文因素與自然因素相互作用的模式、機(jī)理、過(guò)程及效應(yīng)。水利則是調(diào)整人水關(guān)系進(jìn)而解決水問(wèn)題的理論、技術(shù)與實(shí)踐的總和，水利事業(yè)總是在正確的治水理念和思路的指引下，伴隨著制度創(chuàng)新和科技進(jìn)步而不斷發(fā)展的。

水系統(tǒng)是什么呢？它是水問(wèn)題發(fā)生和賦存的空間，關(guān)涉水問(wèn)題的科學(xué)內(nèi)涵。流域地表水、地下水、土壤水、大氣水和生態(tài)系統(tǒng)的水，通過(guò)水循環(huán)動(dòng)態(tài)地聯(lián)系在一起，形成了流域水系統(tǒng)。洪水與干旱是流域水系統(tǒng)的極端變化，流域缺水、水體污染和水生態(tài)系統(tǒng)退化三大水問(wèn)題本質(zhì)上也是大規(guī)模人類活動(dòng)所引起的流域水循環(huán)及其伴生過(guò)程的異常變化，而水利工程則是人類開(kāi)發(fā)活動(dòng)對(duì)流域水系統(tǒng)的作用和擾動(dòng)。

解決水問(wèn)題，旨在協(xié)調(diào)和調(diào)整人水關(guān)系，即是廣義的水管理。水管理是指對(duì)水系統(tǒng)實(shí)施科學(xué)管理，旨在研究流域水系統(tǒng)的歷史演變規(guī)律、現(xiàn)代變化特征和未來(lái)變化趨勢(shì)，揭示引起變化的原因和機(jī)制，探討實(shí)施適度調(diào)控的理論與策略，構(gòu)建水資源高效利用和有效保護(hù)的政策體系、管理機(jī)制和技術(shù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)管理。依我的理解，上述三個(gè)概念大體上構(gòu)成了解決流域復(fù)雜水問(wèn)題的共同科學(xué)背景和關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

長(zhǎng)的鼻子就派上大用場(chǎng)了。象鼩鼻子的觸覺(jué)和嗅覺(jué)極為靈敏，能感知?dú)馕逗惋L(fēng)向，它們正是依靠鼻子來(lái)捕捉獵物和躲避敵人的。象鼩一般在地下筑巢，在白天出來(lái)覓食。進(jìn)食時(shí)，它們用長(zhǎng)而靈活的舌頭把食物送進(jìn)嘴里，這一點(diǎn)和食蟻獸很像。遇到體形大一些的獵物，比如蚯蚓，象鼩必須先用前腳把獵物固定在地上，然后再把頭偏向一側(cè)，用臼齒咀嚼，就像小狗啃骨頭一樣。

積極踐行治水新思路，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，是前所未有的歷史行程，尤需預(yù)見(jiàn)和創(chuàng)新。在未來(lái)的水資源研究中，要高度重視宏觀戰(zhàn)略問(wèn)題的探索，在更大的時(shí)空尺度上研究水、生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系；要高度重視自然科學(xué)、工程技術(shù)，以及社會(huì)、人文科學(xué)的交叉、融合與滲透，綜合性、創(chuàng)造性地解決中國(guó)水問(wèn)題；要高度重視高新技術(shù)特別是信息技術(shù)的應(yīng)用，以水利信息化帶動(dòng)和實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。當(dāng)前一個(gè)時(shí)期，尤要牢牢把握全面建設(shè)小康社會(huì)對(duì)水資源可持續(xù)利用的新要求，緊緊圍繞國(guó)家區(qū)域發(fā)展、資源能源開(kāi)發(fā)、糧食安全等戰(zhàn)略的涉水研究需求，針對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)水資源和水環(huán)境條件的新情況和新變化，不斷深化對(duì)水的自然規(guī)律、經(jīng)濟(jì)規(guī)律、社會(huì)規(guī)律的科學(xué)認(rèn)識(shí)，更加注重于分析和應(yīng)對(duì)影響我國(guó)水資源可持續(xù)利用的各種挑戰(zhàn)，更加著力于把握和解決水問(wèn)題的突破能力和創(chuàng)新能力，努力為水資源可持續(xù)利用提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)和實(shí)施依據(jù)。

三、重大科技需求和研究課題

以可持續(xù)發(fā)展水利為主線，在廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，集思廣益，提煉歸納出8個(gè)方面的問(wèn)題背景和科技需求。

1.水文水資源

我國(guó)當(dāng)前水資源嚴(yán)峻形勢(shì)主要表現(xiàn)在：①水資源量的約束日趨突出。我國(guó)目前年總用水量已經(jīng)接近6000億m3，大約占水資源可利用量的74%，許多地區(qū)，尤其是北方地區(qū)的水資源開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)突破或接近其水資源可以支撐的限度，引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。②水資源質(zhì)的約束更加突出。2008年全國(guó)廢污水排放總量達(dá)到750億t，河流水質(zhì)不達(dá)標(biāo)率為60%，其中劣Ⅴ類水占20%，進(jìn)一步加劇了水稀缺程度，并直接威脅城鄉(xiāng)飲水安全、人民身心健康和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。③未來(lái)引發(fā)更大水資源壓力的各種因素依然突出。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，近期各地都出臺(tái)了一系列區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，提出了大量新增用水需求，水資源供需矛盾將持續(xù)存在并加劇。

為應(yīng)對(duì)我國(guó)日益嚴(yán)峻復(fù)雜的水資源問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，迫切需要實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，構(gòu)建高效的水資源配置利用體系，大力推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，因此迫切需要為這些戰(zhàn)略和措施的制定、實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。科技需求主要有：①建立水資源—經(jīng)濟(jì)社會(huì)—生態(tài)環(huán)境耦合系統(tǒng)綜合調(diào)控的分析技術(shù)和方法，解決水資源在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)東西互濟(jì)、南北調(diào)配、江河連通、科學(xué)調(diào)度的關(guān)鍵技術(shù)。②揭示水對(duì)于生態(tài)安全的控制機(jī)理和水作為環(huán)境要素的基礎(chǔ)作用，制定人類—生態(tài)—環(huán)境系統(tǒng)中水的分配策略。③研究流域和區(qū)域水資源形成、演化、可再生維持機(jī)理以及全球變化條件下對(duì)水資源影響，實(shí)現(xiàn)在氣候變化和大規(guī)模人類活動(dòng)雙重影響下水資源的綜合監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)與預(yù)警預(yù)測(cè)。④建立突發(fā)水資源事件應(yīng)急調(diào)度與管理技術(shù)體系。

重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：①最嚴(yán)格水資源管理制度“三條紅線”的科學(xué)基礎(chǔ)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)，②變化環(huán)境下水循環(huán)及其伴生過(guò)程的演化機(jī)理和調(diào)控方法，③河湖水系連通的系統(tǒng)布局、合理調(diào)配和優(yōu)化調(diào)度，④地表水、地下水及替代性水資源的綜合利用關(guān)鍵技術(shù)，⑤地下水監(jiān)測(cè)、調(diào)蓄與保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)，⑥跨界河流水資源開(kāi)發(fā)與利用關(guān)鍵技術(shù)。

2.防汛抗旱減災(zāi)

在全球氣候變化與我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)快速發(fā)展的大背景下，水旱災(zāi)害依然是我國(guó)糧食安全的主要威脅，也是影響工業(yè)生產(chǎn)、城鄉(xiāng)供水和社會(huì)安全的重要因素。一方面，局部地區(qū)極端水旱災(zāi)害的發(fā)生趨于頻繁，洪旱災(zāi)害造成的損失日益加重；另一方面，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的水安全保障要求不斷提高，社會(huì)面對(duì)水旱災(zāi)害的脆弱性也日趨顯現(xiàn)，各種巨大自然災(zāi)害發(fā)生后的次生災(zāi)害與衍生災(zāi)害鏈的問(wèn)題日益突出。中小流域洪水災(zāi)害、城市暴雨水災(zāi)、山洪及伴生的滑坡、泥石流災(zāi)害、凌汛的危害均在加重；同時(shí)，旱災(zāi)影響范圍在南方和北方都在擴(kuò)展。“十二五”期間，我國(guó)水旱災(zāi)害的防治依然面臨艱巨的任務(wù)，必須全面加強(qiáng)民生水利的建設(shè)，進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)水旱災(zāi)害的調(diào)控能力，增強(qiáng)對(duì)突發(fā)性巨大自然災(zāi)害的應(yīng)急響應(yīng)能力，并通過(guò)治水方略的適時(shí)調(diào)整來(lái)增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水旱災(zāi)害的適應(yīng)能力。

3.水利工程建設(shè)管理

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和對(duì)資源、能源的增長(zhǎng)需求，社會(huì)對(duì)水利工程的建設(shè)安全和運(yùn)行管理等提出了更高的要求。一是大量水利工程設(shè)施（如水庫(kù)、堤防、渠道、水閘泵站、涵洞和渡槽等）在發(fā)揮顯著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，其安全狀況對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)持續(xù)穩(wěn)定、構(gòu)建和諧社會(huì)等具有重大影響，加強(qiáng)已建水利工程的維護(hù)和除險(xiǎn)加固工作任重而道遠(yuǎn)；二是西南部地區(qū)正在建設(shè)和規(guī)劃中的重大水利（水電）工程不論建設(shè)規(guī)模還是工程規(guī)模均處于世界前列，急需開(kāi)展不同壩型高壩筑壩關(guān)鍵技術(shù)研究；三是水利工程抵御洪水、地震等自然災(zāi)害的問(wèn)題成為我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略中工程建設(shè)無(wú)法避讓和必須面對(duì)的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，其安全和風(fēng)險(xiǎn)控制已成為全社會(huì)日益關(guān)注的重大課題；四是關(guān)注水利工程建設(shè)對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響，開(kāi)展水利工程可持續(xù)發(fā)展相關(guān)理論和技術(shù)方法研究，也是水利發(fā)展的重大科技需求。

重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：①大型水利工程安全診斷、評(píng)估與修復(fù)技術(shù)，②大型調(diào)水工程建設(shè)與安全運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)，③300 m級(jí)高壩筑壩關(guān)鍵技術(shù)，④高海拔、凍土、地震頻發(fā)區(qū)水工程建設(shè)與防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)，⑤重大安全事件下水工程應(yīng)急處置與修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)，⑥中小型水庫(kù)、水閘、堤防安全診斷、除險(xiǎn)加固新材料新技術(shù)。

4.水環(huán)境與水生態(tài)

針對(duì)我國(guó)日趨嚴(yán)峻和復(fù)雜的水污染防治問(wèn)題，水利部在最嚴(yán)格的水資源管理制度中制定了水功能區(qū)納污紅線管理目標(biāo)，規(guī)劃在2015年全國(guó)水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率提高到60%以上，重要飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率顯著提高，到2020年基本建成水資源保護(hù)和河湖健康保障體系。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，相應(yīng)的科技需求有：①建立集水量、水質(zhì)和水生態(tài)于一體的水功能區(qū)綜合監(jiān)管技術(shù)體系，研究提出水功能區(qū)水量、水質(zhì)及水生態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為全面開(kāi)展水功能區(qū)限制納污紅線的動(dòng)態(tài)管理提供技術(shù)支持。②開(kāi)展流域生態(tài)需水量、河湖生態(tài)水量和生態(tài)流量定量估算方法及生態(tài)需水調(diào)配技術(shù)的研究，支持水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與保護(hù)試點(diǎn)的探索與示范。③提出河湖健康評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，為穩(wěn)步推進(jìn)河湖健康評(píng)估工作提供技術(shù)支持。④開(kāi)展水工程建設(shè)和運(yùn)行對(duì)水文過(guò)程、物理?xiàng)场⑺锏鹊挠绊懷芯浚茖W(xué)論證水工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的脅迫效應(yīng)和生態(tài)功能，構(gòu)建生態(tài)友好的水工程技術(shù)體系。⑤開(kāi)展飲用水水源地綜合管理機(jī)制和水源保護(hù)技術(shù)的研究。

重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：①重大水工程環(huán)境與生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)及調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)，②河湖健康評(píng)估技術(shù)體系與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，③飲用水水源地安全保障機(jī)制與關(guān)鍵技術(shù)，④城市水環(huán)境綜合治理關(guān)鍵技術(shù)。

5.農(nóng)村水利

水資源短缺和水土環(huán)境惡化已成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。要在水環(huán)境惡化趨勢(shì)尚未得到有效遏制的條件下，保障城鄉(xiāng)飲水安全和改善農(nóng)村人居水環(huán)境，要在農(nóng)業(yè)用水總量零增長(zhǎng)和逐漸降低農(nóng)業(yè)用水所占比重的前提下，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收，農(nóng)村水利面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新和先進(jìn)適用技術(shù)的推廣應(yīng)用。

主要科技需求有：①在農(nóng)業(yè)高效用水方面，構(gòu)建符合我國(guó)國(guó)情的農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水技術(shù)體系，在農(nóng)田灌溉的渠系輸水、田間配水、灌溉過(guò)程三個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)水技術(shù)的新突破，顯著提高灌區(qū)灌溉水利用效率。②農(nóng)田排水是影響農(nóng)村水環(huán)境的重要方面，農(nóng)田排水技術(shù)要實(shí)現(xiàn)由單一的水量、水位控制調(diào)節(jié)功能擴(kuò)展到水質(zhì)控制、溶質(zhì)運(yùn)移、污染防治和水環(huán)境保護(hù)的綜合功能，注重減輕面源污染對(duì)水體環(huán)境的危害。③在農(nóng)村安全飲水方面，重點(diǎn)突破高氟水、高碘水和污染水處理凈化關(guān)鍵技術(shù)，改進(jìn)和顯著提升常規(guī)消毒凈水處理工藝，建立農(nóng)村飲用水水源和供水工程安全監(jiān)測(cè)和應(yīng)急響應(yīng)的技術(shù)體系。④在農(nóng)村水電方面，通過(guò)農(nóng)村水電增效節(jié)能與安全保障關(guān)鍵技術(shù)的研究與示范，提高農(nóng)村水能資源的利用效率，基本消除負(fù)面影響和安全隱患，為國(guó)家“小水電代燃料生態(tài)保護(hù)工程”和農(nóng)村電氣化縣建設(shè)工作提供技術(shù)支撐。

重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：①糧食主產(chǎn)區(qū)水資源高效利用關(guān)鍵技術(shù)，②農(nóng)業(yè)用水效率提升技術(shù)及裝備，③農(nóng)村（牧區(qū)）飲水安全保障關(guān)鍵技術(shù)，④環(huán)境友好的農(nóng)村水電開(kāi)發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)，⑤山丘區(qū)及海島飲水安全保障技術(shù)。

6.河湖治理

近年來(lái)國(guó)家加快了流域綜合治理、大型水利水電工程建設(shè)和江河湖泊治理的步伐，急需對(duì)河湖關(guān)系、水沙變異條件下河道演變及水沙調(diào)控、大型水利樞紐修建對(duì)河道的長(zhǎng)期影響、萎縮性河道治理、河湖污染底泥處置等問(wèn)題開(kāi)展系統(tǒng)研究和集成應(yīng)用，尤要加強(qiáng)泥沙運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)理論、原型觀測(cè)、模型試驗(yàn)以及數(shù)值模擬方面的創(chuàng)新研究。

重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：①水沙調(diào)控及泥沙資源化利用關(guān)鍵技術(shù)，②長(zhǎng)江中游重要通江湖泊的江湖關(guān)系及水資源調(diào)配與防洪調(diào)度技術(shù)，③中小河流綜合治理技術(shù)，④河湖疏浚、底泥處置利用關(guān)鍵技術(shù)。

7.水土保持

我國(guó)水土保持生態(tài)建設(shè)正處在大發(fā)展時(shí)期，防止新的水土流失，逐步減緩現(xiàn)有水土流失強(qiáng)度和減少水土流失面積，促進(jìn)水土資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)維護(hù)，水土保持迫切需要加強(qiáng)科技創(chuàng)新和推廣應(yīng)用，重大科技需求主要表現(xiàn)在：一是強(qiáng)化水土保持基礎(chǔ)理論和宏觀戰(zhàn)略研究，為國(guó)家水土流失治理與生態(tài)建設(shè)提供科學(xué)基礎(chǔ)和決策依據(jù)；二是面向水土流失重點(diǎn)治理工程，開(kāi)發(fā)水土流失防治、生態(tài)脆弱區(qū)植被恢復(fù)、水土保持效益評(píng)價(jià)等關(guān)鍵技術(shù)；三是加強(qiáng)水土保持技術(shù)的集成示范和推廣應(yīng)用，著力提高先進(jìn)適用科技成果的轉(zhuǎn)化率。

重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：①水土保持對(duì)江河泥沙演變作用及其機(jī)理，②生態(tài)脆弱區(qū)植被恢復(fù)技術(shù)，③水土流失的監(jiān)測(cè)、診斷及評(píng)價(jià)技術(shù)，④小流域綜合治理技術(shù)，⑤坡耕地水土流失綜合整治與高效利用技術(shù)。

8.流域重大水利科技問(wèn)題

近年，我國(guó)七大流域及西北內(nèi)陸河流域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)流域的水資源開(kāi)發(fā)利用和管理提出了不同的科技需求，如長(zhǎng)江流域面臨以三峽水庫(kù)為核心的干支流控制性水庫(kù)群的綜合調(diào)度、中下游防洪及水資源情勢(shì)變化、長(zhǎng)江與洞庭湖及鄱陽(yáng)湖的江湖關(guān)系等重大問(wèn)題；黃河流域面臨著重點(diǎn)河段防洪防凌、下游“二級(jí)懸河”治理、小浪底攔沙后期黃河水沙調(diào)控體系建設(shè)等問(wèn)題；淮河流域水事關(guān)系復(fù)雜，水污染防治、行蓄洪區(qū)綜合治理問(wèn)題十分突出；海河流域水資源供需嚴(yán)重失衡，水生態(tài)環(huán)境惡化，地下水過(guò)度開(kāi)采等問(wèn)題依然嚴(yán)峻；珠江洪澇潮災(zāi)害頻發(fā)，河口咸潮上溯，影響到澳門(mén)、珠海等珠江三角洲地區(qū)供水；松遼流域繼續(xù)面臨商品糧基地和林業(yè)基地的水資源保障、東北黑土區(qū)水土流失及黑土退化控制與修復(fù)等問(wèn)題；太湖流域城市群水質(zhì)性的水資源短缺、水環(huán)境綜合治理和管理等問(wèn)題突出；西北內(nèi)陸河流域水資源嚴(yán)重匱乏，河道斷流，湖泊干涸，地下水水位下降，綠洲功能衰退，土地荒漠化加劇等現(xiàn)象日益突出。對(duì)上述重大問(wèn)題研究的進(jìn)展和突破，將為各流域的治理開(kāi)發(fā)與保護(hù)提供有效的實(shí)施依據(jù)和關(guān)鍵技術(shù)。

重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：①長(zhǎng)江水庫(kù)群綜合調(diào)度與水資源配置關(guān)鍵技術(shù)，②古賢與小浪底水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度對(duì)黃河下游水沙調(diào)控的作用與機(jī)理，③淮河流域行蓄洪區(qū)綜合治理技術(shù)，④珠江流域洪潮預(yù)警預(yù)報(bào)與壓咸調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)，⑤東北黑土區(qū)水土流失控制與修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)，⑥海河流域河道萎縮對(duì)防洪安全的影響及對(duì)策，⑦長(zhǎng)三角水網(wǎng)區(qū)江湖水系連通及水資源調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)，⑧氣候變化條件下西北內(nèi)陸河流域綠洲生態(tài)安全保障技術(shù)。

堅(jiān)持人與自然和諧相處代表人類對(duì)未來(lái)的理性思考和理智行動(dòng)，處理好人水關(guān)系事關(guān)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。我們正在探索一條有效解決中國(guó)水問(wèn)題的途徑，業(yè)已取得令人鼓舞的初步成效，但仍任重道遠(yuǎn)，還需付出持之以恒的努力。科技進(jìn)步將為可持續(xù)發(fā)展水利提供持續(xù)的創(chuàng)新源泉和發(fā)展動(dòng)力。■

編者按：長(zhǎng)江不僅是中華文明的搖籃，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要命脈，支撐著全國(guó)18.8%國(guó)土面積、32%人口、34%GDP、26%耕地面積和42%城鎮(zhèn)化率下的用水安全，戰(zhàn)略地位十分突出。近年，我國(guó)政府相繼制定了一系列區(qū)域發(fā)展規(guī)劃，包括長(zhǎng)江流域下游的長(zhǎng)江三角洲地區(qū)、江蘇沿海地區(qū)、皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)，中游的鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)、武漢城市圈、長(zhǎng)株潭城市群“兩型”社會(huì)綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)，上游的重慶兩江新區(qū)、成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)和成渝統(tǒng)籌城鄉(xiāng)綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)等重要區(qū)域規(guī)劃，長(zhǎng)江流域已成為我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最具活力和潛力的地區(qū)之一。2011年4月18—19日，以“長(zhǎng)江與區(qū)域發(fā)展”為主題的第四屆長(zhǎng)江論壇在江蘇南京舉行，論壇期間，與會(huì)代表分別圍繞“流域綜合管理理論與實(shí)踐”“河勢(shì)控制與岸線利用”“氣候變化與水資源管理”“水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)”“企業(yè)”等分論壇主題進(jìn)行了深入交流，來(lái)自國(guó)內(nèi)外的眾多嘉賓和代表共同研討了長(zhǎng)江治理開(kāi)發(fā)與保護(hù)中的熱點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題，積極為我國(guó)的流域管理及長(zhǎng)江治理開(kāi)發(fā)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。會(huì)議還通過(guò)了《第四屆長(zhǎng)江論壇南京宣言》。本期集納了部分領(lǐng)導(dǎo)和專家的主旨報(bào)告及交流發(fā)言，以饗讀者。