谷金钰 ,卢 健,曹景华 ,许文盛
(1.水利部科技推广中心,100038,北京;2.长江水利委员会长江科学院,430010,武汉)
水利部“引进国际先进水利科学技术计划”(简称“948”计划),是推进科教兴国战略、可持续发展战略以及加快水生态文明建设的重要举措之一。该计划自1996年实施以来,始终抓住加快水利发展改革的重大机遇,紧密围绕破解“水资源短缺、洪涝灾害、水污染和水土流失”四大水问题的水利中心工作,瞄准国际水利科技发展前沿技术和发展趋势,针对制约我国水利发展的关键技术问题,按照“顶层设计、定向组织”的原则,有计划、有组织、全方位、多层次地开展技术引进工作。通过“九五”“十五”期间“948”计划的实施,取得了一批优秀成果,明显缩小了我国水利科技与国际先进水平的差距。本文在对2006年以来已完成并验收的水利部“948”计划项目调研的基础上,认真总结了近几年实施“948”计划所取得的成效和经验,以期为今后有针对性地继续引进国际水利科技前沿技术,进一步提高我国水利科技整体水平,缩小我国水利科技在关键技术领域与世界先进水平的差距,加快水利科技发展,促进生态文明建设等,提供指导和借鉴。
基于“九五”和“十五”期间安排的部分项目,直到“十一五”期间才完成并验收;2009年和2010年安排的项目,大部分到2012年年底才完成;2011年安排的项目基本上在2013年后才能验收等原因,经综合考虑,本次成效分析的范围确定为2006年1月1日—2012年12月31日期间所有验收的“948”计划项目,但立项安排的统计仅限于“十一五”期间。在项目组织方面,依据《引进国际先进水利科学技术计划项目管理办法》,按照顶层设计原则,“十一五”期间共安排项目249项,涉及国拨资金2.38亿元。其中引进项目151项,技术创新与转化项目98项;重点涵盖水文水资源、防洪减灾、农村水利、水利工程建设技术、水土保持与水环境以及水利工程安全管理等专业技术领域;承担单位既包括科研院所、流域机构、部属企事业单位,也包括省厅及省属机构等。在项目完成方面,2006年1月1日—2012年12月31日期间共验收“948”项目 410项,其中引进项目228项,创新转化项目182项。在410个项目中,“九五”期间立项的有6项(均为引进项目),“十五”期间立项的有198项 (其中引进项目108项,创新转化项目90项),“十一五”期间立项的有206项(其中引进项目114项,创新转化项目92项)。
为落实最严格水资源管理制度,该领域分别在水文测验、水文模拟与预报、水资源综合管理及非常规水资源利用等技术方面,引进了78项国际先进的技术和仪器,在消化吸收的基础上,创新转化了45项产品和技术,开发软件22套,集成系统29个,并在189个工程中得到推广应用,促进了水文水资源信息监测、模拟预报、综合管理水平,提高了我国水资源优化配置与管理能力。
在水文测验技术方面,ADSP走航法流量测验系统在2003、2006及2007年淮河流域特大洪水的水文测验中发挥了重要作用;激光粒度分析技术促使了传统泥沙分析技术的升级换代;恶劣自然条件下水文测报技术在汶川堰塞湖的水文自动测报系统中成功应用。我国水文测验观测精度和效率得到大幅度提升。
在水文模拟与预报技术方面,引进大气水文耦合模型系统与模拟平台、水资源中长期预测及优化管理决策支持系统、流域水环境仿真模拟系统、数据挖掘套件等一系列水资源模拟、数据处理及预报软件;结合工程应用实际需求,二次开发了技术先进、性能可靠的水文模拟与预报系统,并在我国长江、珠江、淮河等重要水网地区得到成功应用,促进了我国水文水资源中长期模拟预测技术的提高。
在水资源综合管理技术方面,地下水管理系统软件及监测设备为山西省地下水动态监测及其变化发展趋势预测提供了技术支撑,流域水资源综合利用信息管理系统提高了太湖流域水资源综合利用信息管理水平,基于3S的民勤绿洲水资源管理技术成果获2012年大禹水利科学技术三等奖。我国地表、地下水资源的信息化管理能力与水平得到有效提升。
在非常规水资源利用技术方面,分别安排了海水入侵动态监测与预测、高原城市雨水综合利用等非常规水资源开发利用技术,结合我国水资源开源的实际需求,集成了雨水高效利用综合技术模式,并在我国西部山区、黄土高原等缺水地区进行成功应用,促进了我国海水、雨水等非常规水资源利用技术的提升。
针对现阶段我国防灾减灾急需解决的技术难题,在洪水模拟与预报、防洪调度与洪水管理、病险水库除险加固与防汛抢险以及旱灾监测等方面共引进技术20项,通过消化吸收,结合洪灾或旱灾防御实际需求,创新转化技术14项,开发软件14套,集成系统13个,在47个工程中成功运用,提高了我国洪水灾害、病险水库灾害及干旱灾害的监测预警水平。
在洪水模拟与预报技术方面,依据“基于陆气耦合的突发性洪水预报技术”的研究成果,该系统每天的实时预报结果均传输至水利部水文局的洪水预报系统中,成为国家洪水预报信息发布的重要依据,并获大禹水利科学技术一等奖。
在防洪调度与洪水管理技术方面,引进了分布式防汛指挥决策支持系统、流域洪水管理决策支持系统、多级防汛信息管理系统等用于洪水调度及管理的技术和软件,开发了数据交换与分发系统(SYS-DDS),成果为汶川“5·12”地震灾害堰塞湖洪水风险分析提供了技术支撑。
在病险水库除险加固与防汛抢险技术方面,引进了移动式液压潜水泵、堤坝管涌快速抢护、水库库岸坍滑防治、数字防汛移动宽带综合业务平台等用于病险水库除险加固和防汛抢险的技术与设备,对我国防汛抢险由被动抢险向主动防御转变等起到了积极的作用。其中,移动式液压潜水轴流泵技术成果获得湖北省省委省政府领导的高度评价,并在武汉市、广州市、天津市等地的防汛抢险中取得了显著成效。
在旱灾监测技术方面,引进了区域蒸散量遥感监测估算、干旱遥感监测与预报、数字化区域旱情监测系统等旱情监测技术和设备;利用3S技术,开发了遥感数据处理与反演分析软件;成果在2006年重庆、2007年河南及2008年海河流域的干旱监测中进行成功应用;提高了我国旱情的遥感监测与预报能力,为减轻我国大范围旱灾损失提供了技术支撑。
在农村水利领域,分别针对农田节水与灌溉、大型灌区泵站改造、农村饮水安全及农村小水电等,引进95项技术,创新转化产品120项,实现国产化仪器和设备36项,开发软件22套,集成系统21个,取得专利17项,成果在249个工程中得到成功应用,有效促进了农村水利发展,对新农村建设起到了积极的推进作用。
在农田节水与灌溉技术方面,分别引进了滴灌精准灌溉、低压管道输水灌溉、微灌喷水带、小型节电节水喷灌、灌溉渠道控制系统、土壤呼吸监测等农田节水灌溉技术和仪器;结合我国农业节水建设的实际需求,开发了灌溉控制软件10余套,使15项产品和设备实现了国产化;促进了我国地面、地下灌溉技术、灌溉信息化管理水平以及农业节水技术的提高。
在大型灌区泵站改造技术方面,安排了泵站或泵变合一站的微机保护,水泵水轮机空化与振动监测,枢纽、灌区泵站CIMS以及大型水泵液压调节等用于泵站保护、监测、诊断的技术与设备;改进了泵站微机保护装置、水泵液压调节技术等;提高了我国大型灌区泵站的管理水平,保障了泵站的正常运行,为实现我国粮食增产提供了技术支撑。
在农村饮水安全技术方面,分别引进了山区地下水勘测、磁性离子交换(MIEX)水处理、高效紫外光水质净化等保障农村饮水安全的技术和设备;结合解决我国农村尤其是偏远地区饮水困难的实际,在改进除氟工艺的基础上,实现了除氟滤料的国产化,并在62个工程中成功推广运用。促进了我国地下水勘探、供水防渗、水质净化处理等技术水平提升和农村应急用水应对能力提高,保障了农村饮水安全。
在农村小水电技术方面,引进了农用电磁阀、箱式整装小水电站、中小水电无人值班、新型高效风力提水等小水电技术和设备;研发了电机绝缘技术、水轮机磨蚀防护技术等,并在多个工程中进行成功运用;不仅促进了我国农村小水电建设在设备防护、监测及管理水平的提升,而且促进了我国农村小水电建设中对风能、太阳能等洁净新能源的开发与利用。
“十一五”期间,在水利工程勘测、设计、施工及材料方面,引进了67项国际先进技术,创新转化了88项产品或技术,实现国产化仪器和设备18项,开发软件30套,取得各项专利52项,成果在658个工程中得到成功运用,促进了我国水利工程建设技术的长足进步。
在水利工程勘测与设计技术方面,引进了隧道测量、水下淤积快速测量、高精度探地雷达、三维激光数字仿真、水电工程三维设计等31项用于水利工程勘测和设计的技术与设备;开发了基于GPRS的放样无线数据通信控制系统等软件,并在我国黄河古贤水利枢纽、海南红岭水利枢纽等一些重要水利工程建设中成功运用;促进了我国在空间、地面及地下三个尺度层面上勘测能力的提高,提升了三维可视化设计水平,为复杂地质地形条件下大型水利工程的顺利建设提供了支撑。
在水利工程施工技术方面,引进了生态岸坡、振冲施工、重型起吊与搬运、大型渠道衬砌、软土低压真空预压加固等21项技术和设备;创新转化混凝土模板衬垫生产线、新型的内置组合型内锚头等产品62项;成果在三峡、南水北调等国内529座工程中进行成功应用;在改进我国大型起吊、搬运、衬砌、防渗等施工工艺的同时,也提升了我国大型水利工程的施工技术水平。
在水利工程建筑材料方面,安排了喷涂高抗冲磨、混凝土养护、高性能化学灌浆、高密度阳离子聚合物、纳米塑料合金等工程建筑材料的技术;研制了一批性能优异,施工便利的高性能建筑材料,并在新安江水电站、龙滩水利水电工程及南水北调中线工程中得到成功运用;促进了我国建筑材料防护性能的提升,提高了我国建筑材料的环保性能,为建设环境友好型水利工程提供了支撑。
针对我国水土流失和水环境严重污染的现状,“十一五”期间,水利部“948”计划分别在水土流失监测与治理、水质监测与分析以及水环境治理与修复等方面,引进104项国内外先进的技术和设备,在消化吸收的基础上,创新转化产品或技术107项,开发软件21套,集成系统22个,取得专利27项,成果在162个工程中得到成功应用,水土流失监测与治理取得突出进展,水环境监测水平与水体修复能力得到加强,为推进我国水生态文明建设起到了积极的作用。
在水土流失监测与治理技术方面,安排了草地水土流失监测、风水复合侵蚀监测、黄土高原水土流失遥感监测等水土流失监测技术,以及荒漠草地植被修复、沙棘良种选育、小流域治理等水土流失治理技术;改进了引进沙棘性能,在沙棘营养提炼方面实现了国产规模化生产,建立了石漠化调查成果数据库等,技术成果不仅促进了我国在空间范围和微观尺度上水土流失监测水平的提高,而且提升了我国水土流失的工程措施治理与生物措施治理能力。
在水质监测与分析技术方面,引进了分光辐射光谱仪、浮游植物流式细胞仪、藻类在线生物毒性监测、化学追踪等设备与技术共49项;结合我国太湖流域、三峡库区等重要水域水环境修复及突发性大面积水体污染治理实际需求,开发了多套水质数据处理软件,改进了水质在线监测仪器的性能;提高了我国水质在线监测、生物毒性分析及水质预警能力,为我国水环境治理与修复提供了支撑。
在水环境治理与修复技术方面,引进了河流“水华”控制、大型渠道清污、深水疏浚、污泥处理、水面垃圾清除、微菌生物污水处理等技术和仪器38项;创新转化技术和产品67项,开发了清污辅助决策系统,改进了深水和水面清污设备,取得专利22项,成果在广东、江苏、天津、上海等地进行成功运用;不仅促进了对污染源的控制能力,提高了水环境机械治理水平,而且提升了水环境生物修复能力,为从根本上治理我国水环境污染,建设环境友好型社会提供了技术支撑。
针对我国水利工程中存在的安全隐患,分别在水利工程安全监测和水利工程风险评估方面,引进了76项国际先进的技术和仪器;通过消化吸收,创新转化28项产品和设备,改进多种监测仪器,取得各项专利16项,开发风险评估与管理软件18套,集成系统24个;成果在187个工程中进行成功运用,为减少我国水利工程安全隐患,保障水利工程的长期安全运行起到了重要的推动作用。
在水利工程安全监测技术方面,引进了高精度GPS监测、双星卫星定位监测、实时三维变形监测、机器人自动监测、无人机探测等高精尖技术和设备,开发了监测数据分析等软件,改进了安全监测仪器设备,并在三峡大坝船闸高边坡、清江水布垭台子上滑坡级金沙江溪洛渡水电站等典型工程中成功运用;促进了我国边坡安全监测、大坝安全监测、堤防安全监测、滑坡安全监测、水库库岸崩塌安全监测、水下工程安全探测等技术水平的提高,为保证我国水利工程的正常运行提供了支撑。
在水利工程风险评估技术方面,安排引进了水工结构的安全评估和修复、高面板坝地震安全评估、病险水库大坝安全诊断等技术;结合我国水利工程风险的实际需求,研制了具有自主知识产权的修复材料,开发了相关的静、动力分析软件,并在长江九江大堤、哈尔滨市西泉眼水库等多个工程中成功应用,提升了我国水利工程安全管理水平。
水利部 “948”计划在实施过程中,严格按照《引进国际先进水利科学技术计划项目管理办法》等一系列规章制度进行项目管理,坚持“专家评审制、任务考核制、引进代理制、资金审计制和诚信管理制”的原则,确保了引进项目“立项准确、操作规范、执行顺利、成效显著”和“组织引进一项技术、消化吸收一项技术、示范推广一项技术、创新转化一项技术”。取得的主要经验如下:
①加强前期调研,跟踪国际科技前沿。围绕水利发展需求和科技规划的重点领域,加强国内外调研,及时了解国外先进水利技术的最新动态,把相关技术信息介绍到国内。
②严格按照“顶层设计”思想,做好项目规划与储备。通过多种形式,按照“顶层设计”原则,结合国家水利科技发展战略规划目标,定期制定项目规划,做好项目储备,然后再根据各相关单位的实际需求,针对各专业领域有重点地进行项目安排与组织。
③举办“国际水利先进技术推介会”,搭建国际水利先进技术交流平台。
④结合水利需求,引进急需技术。贯彻可持续发展的治水新思路,紧密结合水利建设需求,在水资源优化配置、饮水安全、防灾减灾、水环境治理、水土保持、水利工程建设与管理等方面安排了一大批“948”项目,引进了许多先进实用技术,有力地配合了水利部重点任务的完成。
⑤加强各种科技计划的衔接,实现技术集成。把技术引进与科学研究、自主创新、转化推广、技术成果产业化作为整体统一考虑,使“948”计划与国家其他科技计划(如863计划、国家农业科技成果推广计划等)、水利部科技计划相互衔接,通过技术集成和有机结合,实现项目最终目标。
⑥加强国际合作,注重人才培养。“十一五”期间,通过走出去、请进来及合作研究的方式,培养、造就了一批掌握国际先进水利技术的优秀水利科技人才,使我国水利科技对世界先进水平有着灵敏反应并与其基本保持同步。
⑦发挥专家作用,强化项目管理。在立项评审、中间检查、项目验收等执行环节过程中,分领域成立了相对固定的项目专家组,充分发挥专家作用,听取专家意见和建议。在专家的邀请和组织方面,充分考虑多领域、多学科、跨行业及老中青结合,并遵循回避原则。
⑧严格资金管理,确保专款专用。在资金管理方面,严格依照《水利部关于加强水利科技专项经费管理的若干意见》和“资金审计制”等一系列规章制度,设立专户、对“948”项目资金进行管理,拨付项目引进资金必须与项目的进度、项目合同的要求相一致。
⑨强化成果管理,促进创新转化。通过多种形式宣传,一大批引进成果进入了水利建设主战场,初步形成了生产力,为新时期水利发展作出了巨大贡献。
[1]董哲仁.水利部引进国际先进水利科学技术成果概览[M].北京:中国科学技术出版社,2000.
[2]陈明忠,吴宏伟,刘晶.引进国外先进技术 促进我国水利科技进步[J].中国水利,2002(1).
[3]吴宏伟,袁普生,陈敏.发挥“948”项目优势 实现水利科技自主创新[J].中国水利,2002(3).