王浩:破解中国水资源困局的峥嵘岁月

2012-04-29 14:00邓红
黄河黄土黄种人·水与中国 2012年10期
关键词:王浩水循环院士

邓红

人物简介:

王浩,1953年8月生于北京,水文水资源专家,中国工程院院士,教授级高工,博士生导师,享受国务院特殊津贴。他长期从事水文水资源研究,原创性地提出了“自然—人工”二元水循环理论,在水资源监测、模拟、评价、配置、调度、保护与管理等方面均作出了重要贡献,取得了多项重大科研成果,获得国家科学技术进步奖二等奖6次、省部级奖励17次,发表学术论文200余篇,出版专著20余部。曾荣获“九五”国家重点科技攻关计划先进个人、全国杰出专业技术人才、全国“先进工作者”等多项荣誉称号。

2012年9月26日上午,王浩院士抱病在第五届黄河国际论坛“江河综合调度”专题会上作了题为《两纵四横巨型水资源系统综合调度设想》的报告。作为中国水资源领域的领军人物,王浩院士的报告引起了与会者的极大关注。

记者曾拜读过王浩院士有关中国水资源问题的相关著作,研读了他的一些背景资料,十分尊崇他独特而富有哲理的思维模式,早就想对他进行面对面的采访。但从侧面得知,为了破解中国水资源瓶颈,他长期超负荷工作,每天睡眠不足4小时,记者实在不忍心去打扰他,就趁他参加第五届黄河国际论坛的间隙,对他和他的助手作了短暂的采访。

踏遍江河寻良策

有资料显示,1977年联合国的水资源会议上,曾有科学家预言:水问题将会成为人类社会发展中的下一个危机。中国是世界上缺水严重的国家之一,中国水资源的现状验证了这位科学家的预言。

王浩院士长期从事水资源研究,取得了多项重大科研成果,并获得了多项科技成果奖,为破解中国水资源瓶颈作出了重大贡献、立下了汗马功劳。那么,他是怎样与中国的水资源结下了不解之缘的呢?

谈起这个话题,王浩院士说, 自1985年他从清华大学水利系研究生毕业被分配到中国水利水电科学研究院起,他就与水资源研究结下了不解之缘,并且一干就是28年。他坦诚地说,既然选择了这个专业,就要扎扎实实地认真干好。人所共知,水利是个艰苦而又清贫的行业。从事水资源研究,就必须从基础工作做起,走近江河湖泊,把所学到的专业理论知识同实践有机结合,广泛开展调查研究,掌握第一手资料,为水利决策提供科学依据。

王浩院士的助手说,王老师为探寻破解水资源问题的良策,长期奔波在祖国的江河一线,从雪域高原到东海之滨,从南国海岛到北国边陲,攀高山、穿峡谷、蹚激流、跨平原,哪里有河流,哪里就有他的足迹。为搞好“九五”攻关项目,他多次赴西北各省(区)实地调研,足迹遍布整个大西北,常常是三四个月不回家。在海南省水资源规划的编制过程中,他一去就是12个月。为此,他非常感激家人的全力支持与理解。从江河实地考察到工程引水线路的论证并付诸实施,他已为南水北调东线和中线工程付出了整整16年的岁月。

实践出真知,辛勤的汗水换来了丰硕的回报。以南水北调工程为例,1952年,毛泽东主席视察黄河时就曾说过“南方水多,北方水少,如有可能,借一点来也是可以的”。那么,南方水多到什么程度,北方水又少到何种地步,就得有具体的准确的数据做论证依据。通过多年的实地考察,王浩院士逐步摸清了我国南北方水资源的家底,对大江大河水资源分布的实况了如指掌。他说,中国是世界上缺水严重的国家,世界人均水量为7800立方米,而中国人均水量只有2100立方米,在有水资源量统计的153个国家中排名第121位。同时,中国水资源的分布很不均衡,全国的水资源总量是2.8万亿立方米,南方的长江流域、珠江流域及东南诸河、西南诸河4个流域的水资源占全国的84%,仅长江流域就有1万亿立方米的水资源量,相当于25条黄河;淮河、黄河、海河、辽河、松花江、内陆河等北方的6个一级流域的水资源,只占全国的16%。而这6个一级流域的耕地面积却占全国耕地总面积的65%以上,而且都是国家粮食生产的主产区。这足以说明南水北调的构想是合理的、可行的,是破解中国水资源困局的重要措施之一。

南水北调是一项宏伟的调水工程,分东线、中线、西线三条引水线路,与长江、淮河、黄河、海河相互连接,整体构成了我国“三纵四横、南北调配、东西互济”的水资源总体格局。总调水规模达到448亿立方米,相当于给北方地区新开辟了一条黄河,直接惠及人口达5亿以上,润泽15个省(自治区、直辖市),可为44座大中城市缺水问题的解决提供重要抓手。东线、中线工程正在加紧建设,将分别于2013年和2014年建成通水,造福人民。

开拓创新破瓶颈

经过多年理论与实践相结合的探索研究,王浩院士在水资源监测、模拟、评价、配置、调度、保护与管理等研究方面均取得了突出的成就,原创性地构建了“自然—人工”二元水循环理论与方法、流域水资源全口径层次化的动态评价方法、基于“三次供需平衡”的水资源规划理论与方法、水资源优化配置理论等多项重大科研成果,不仅广泛应用于中国水利的实践,为破解中国水资源瓶颈提供了强有力的科技支撑,而且也为世界上同类地区所使用。

谈及多项水资源科技成果的取得,王浩院士深有感触地说,每项科研成果的取得都是压力逼出来的。因为每接受一项科研项目大都是新形势下出现的新情况新问题。要研究解决这些新情况新问题,就必须探寻解决的好办法,这就迫使你要去思考去创新。创新的原动力是“问题”,创新的目的是“解决问题”。

这个富有哲理的新话题引发了记者极大的兴趣,记者紧追不舍地探究下去。

王浩院士解读说,以往,许多人对水的认识有个误区,总是错误地认为水是取之不尽、用之不竭的。而实际上,水是很少的、有限的。地球上的水只有3%是淡水,淡水里也只有0.2%是河流的水。一条河流有两个功能,一个是生态服务功能,另一个是社会经济服务功能。为了发展社会经济,高速的城市化、工业化建设中,大量地从河流取水。河流的水少了,生态服务功能就降低了,断流、缺水问题就突出了。所以,水资源紧缺既有自然因素,也有社会人为因素。自然因素容易被人们认知,而社会人为因素则往往被人们所忽视。“自然—人工”二元水循环理论与方法的研究,就是由此问题切入的。

王浩院士解析说,流域水循环由两部分构成,一部分是由自然的降雨、蒸发、入渗、产流、汇流、补给、排泄这些基本环节组成的自然水循环,另一部分是由人为社会活动的取水、输水、用水、排水、再生利用等形成的社会水循环。自然水循环和社会水循环相互依存、相互制约、相互作用,改变了自然水循环的基本模式,并产生了系列资源、生态和环境效应。因此,要解决各类水问题,就必须从流域水循环演变的机理出发,对它进行模拟和调控。比如,缺水问题是由于自然水循环和社会水循环演变失衡而造成的,生态退化是由于与水循环伴生的生态过程演变失衡而造成的,水污染问题是由于与水循环伴生的水化学过程的演变失衡而造成的,水土流失是由于与水循环伴生的水沙过程演变失衡而造成的……我们对这一连串的问题进行了系统的研究,探究其内在的机理,提出了 “自然—社会”二元水循环模式理论,把由传统水循环的“实测—还原—建模—调控”的一元水循环模式,拓展为“实测—分离—耦合—建模—调控”的二元水循环模式。二元水循环模式创新理论引起了国内外广泛关注,已应用于全国水资源综合规划及黄河流域水资源评价中,并已荣获国家科技进步二等奖。

王浩院士说,众所周知,在我国,一方面是水资源紧缺,另一方面是水资源利用效率不高、浪费严重。因此,要破解水资源困局,一方面是广开水源,另一方面则要大力提倡节约用水,提高用水效率。后者特别重要。由于水资源浪费问题十分严重,节约水资源就成为一个亟待解决的重大问题。要解决节水问题,就必须首先解决水价这个经济杠杆问题。比如一瓶矿泉水两元钱,而一两元钱就能买百十方黄河水,水价太低了,人们没有节水意识。不提高水价,节水就成为一句空话。一讲提高水价,许多人就会反对……对于这一连串的问题,如果能探寻出一种合理有效的解决办法,就是一种创新。基于这种认识,我们就认真思考研究探索水资源的优化配置和全流域的统一调度管理问题,这就是“多层次多目标群决策”水资源优化配置理论研究的切入点。

王浩院士解析说,对流域而言,它的上中下游和左右两岸是一个整体,对水资源必须统筹考虑,不能“近水楼台先得月”,不能“水从门前过,想咋用就咋用”;否则,就会出现问题、出现矛盾。许多河流的断流、生态恶化就是由此造成的。因此,对水资源必须实行全流域统一管理。首先,要把人与自然和谐最为必要的生态水也就是全流域的公共财产留出来,由流域机构代管,剩下的水再分给流域的各省、市、县、乡。分水工作有很多的科技含量,诸如人均用水权大体相等的原则、尊重在现状的基础上逐步调整的原则、丰增枯减的原则、市场经济的原则、某些产水地由于特殊的地理环境而发展缓慢给未来生存发展空间多留一点儿余地的原则……这些原则就组成了多个目标、多个决策主体的一套复杂的分水模式。经过这套模式计算出来给各个省多少水,然后再经过民主协商,征求各省意见,再经过国家水利行政主管部门和国务院的仲裁,最后才能把分水指标层层分解下去。这就是“多层次多目标群决策”水资源优化配置理论的基本框架。上述理论已在黄河、松花江、辽河、黑河、塔里木河等流域实施应用,该项成果已荣获国家科技进步二等奖。

成功之路无捷径

王浩院士经过20多年的不懈努力,为破解中国水资源困局作出了巨大的贡献,取得了多项重大科研成果,获得了多种奖励和荣誉称号,可谓功成名就。但每当人们问及他的成功秘诀时,他总是谦虚地说,自己虽然在水资源研究方面取得了一些成果并应用于中国水利的实践,得到了人们的认可,但谈不上有什么成功的秘诀,只能说是得益于“天时、地利、人和”。

对于“天时、地利、人和”的内涵,王浩院士的解析是:“天时”是指作为改革开放时期第一届高校毕业生,当时国家正处于百废待兴之时,自己赶上了好时机;“地利”是指从清华大学毕业后就分配到中国水利水电科学研究院这个水利系统屈指可数的大科研单位,这里项目多、老专家多,自己年富力强,有条件有机会到全国的江河一线实地考察调研,锻炼成长;“人和”是指中国水利水电科学研究院既有良好的科研环境,又有经验丰富、德高望重的老专家指导,同事之间密切配合、相互学习、和谐相处、干事创业。这一切都成就了自己。

按一般的思维,王浩院士的成功之路可以从不同的角度梳理总结出多条经验,比如“勤奋学习、刻苦钻研、深入实践,勇于探索,开拓创新”等。而他却换个视角作了解析。他的解析看似平淡无奇,含金量却极高。透过“天时、地利、人和”6个字,展示了他的内在美,引领人们走进了他的精神世界:谦虚大度的高尚品德、团结和谐的凝聚力、无私奉献的忘我精神、开拓进取的创新精神。

王浩院士献身水资源研究的无私奉献精神使他养成了一种独特的思维模式,他的大脑经常处于思考状态。每当思考到一个关键性的重大问题时,他总是习惯性地不分昼夜地一直思考下去。说到此,他的助手给记者讲了一个“夜半敲门声”的故事:以前,同事和王老师一起出差,他经常半夜敲开同事房间的门,一起讨论科研问题。现在,他搬到水科院家属院里住,更是便利得很,一般在晚上10~12点他会敲开相关同事家的门。有时即使同事或助手都入睡了,他也会把他们喊醒,继续研究讨论科研问题。大家笑称他的行为为“夜半敲门声”。

王浩院士的助手介绍说,王老师惜时如金。有一次,中央电视台邀请他参加现场直播采访,他身着西服、脚穿凉鞋走进了演播室。主持人见状提出了疑问,王老师解释说,这也是无奈之举,因患有腰椎病,若穿皮鞋,不能弯腰系鞋带,穿凉鞋既可解除弯腰系鞋带之苦,又能节省时间。主持人顿时变疑问为敬佩,随即向观众作了解释:“对于这样一位为了我们的水资源问题而四处奔走的科学家,我们大家是不会介意他的穿着的。”

小事见真情。小故事,大道理,体现的是王院士的精神风貌。

与时俱进永向前

“水是生命之源、生产之要、生态之基”。随着治水理念的不断提升、可持续发展治水思路的不断完善,水资源问题越来越受到重视。特别是中央从可持续发展的战略高度提出要在我国实行最严格的水资源管理制度,王浩院士备受鼓舞。他紧跟形势、与时俱进,以“三条红线”的建立与贯彻落实为切入点,为实施最严格水资源管理制度建言献策,提供科技支撑。

王浩院士认为,实行最严格水资源管理制度,关键是落实“三条红线”,即用水总量控制、用水效率控制、水功能区纳污限制。而水资源调度则是实现流域水资源配置的基本途径,是落实用水总量控制的重要抓手,是实行最严格水资源管理制度的基础性工作。因此,他带领他的团队积极谋划,提出了以用水总量模型确定用水总量控制指标、实施用水效率控制红线的关键技术问题、建立水功能区限制排污总量技术体系等技术支撑的具体措施。

王浩院士说,目前,我国已经实现了黄河、黑河、塔里木河的水量统一调度,其他江河也开始进行或正在积极筹划。水资源调度领域的拓展,为促进我国水资源的合理配置发挥了重要作用,但却呈现出“四多四少”的基本特点,即点上自发实践多,面上规范管理少;应急调度多,常规调度少;单个水利工程调度多,流域水资源综合调度少;行政手段运用多,市场手段运用少。因此,他认为必须以综合效益最大化为指导思想,注重区域内子区域间、部门间的协调,实现可持续发展;因地制宜,统筹兼顾,制定水资源调度目标;积极开展水库群联合调度、地表水、地下水联合调度;重视水权、需水管理等方面的研究。

王浩院士分析说,我国水资源供需矛盾突出,上游挤占下游用水、生产用水挤占生态用水,是近年来多处地区生态环境恶化的主要原因。实施用水总量控制,就是要改变各自用水的旧思路,以统筹的思想进行大区域的水资源配置,以联系的视角进行子区域的水资源开发利用。坚持以科学发展观为指导,坚持人与自然和谐相处,以综合效益最大化为水资源调度的指导思想,注重区域内子区域间、部门间的协调,不仅要兼顾经济、社会发展和生态系统保护,还要兼顾地区之间的公平发展。

随着经济社会的快速发展,社会对水资源调度功能的需求日益多元化,如实现经济效益、防洪抗旱、生态脆弱地区综合治理、保障供水安全、保障水质安全等。由于水资源调度涉及多个部门,调度中要加强与各部门的沟通与协调,统筹各方面的利益,为实际的多元化功能的水资源调度提供服务。随着我国河流大规模梯级开发和水电站群逐渐投入运行,大型水库群运行调度管理日趋复杂。因此,要积极开展水库群联合调度、地表水地下水联合调度、生态友好型调度、洪水管理等多项研究工作。开展水量调度还应明晰用水权益,耦合需水管理,提升水资源调度的科学性、合理性。

超前思维,谋划未来。针对水资源面临的新形势、新格局,王浩院士在第五届黄河国际论坛会上作了题为《两纵四横巨型水资源系统综合调度设想》的学术报告,概述了为应对2013年和2014年南水北调东线、中线工程建成通水后与长江、淮河、黄河、海河相互连通,构成两纵四横巨型水资源系统的新格局,超前对黄河流域、淮河流域、海河流域的水资源统筹安排提出了调度设想,分析了长期干旱缺水的黄淮海地区面临的新形势、新任务以及应采取的新举措,受到与会专家学者的关注。

猜你喜欢
王浩水循环院士
追思本刊前主编茆智院士
院士寄语
院士寄语
硫酸法钛白粉水洗及水循环膜处理工艺
翠鸟博士的科学指南:水循环
喜龙号飞船
变脸的妈妈
院士速递
水循环高效矿井乏风热泵系统分析与应用
太阳能水循环空调