如何暢通國家水網大動脈？

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我國基本水情一直是夏汛冬枯、北缺南豐，水資源時空分布極不均衡。

“水短缺、水災害、水環境、水生態這四大水問題，一定程度上可以歸結為對水網調控不足或調控過度所致。”近日，在2023中國水利學術大會上，中國水利水電科學研究院副院長王建華指出。

會上，圍繞著如何加快構建國家水網、暢通國家水網大動脈，國家水網建設過程中面臨的難題，國家水網科技創新面臨的需求等話題，專家學者們建言獻策，共商水事。

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2023中國水利學術大會 主辦方供圖

科學審慎論證方案

今年5月，中共中央、國務院印發《國家水網建設規劃綱要》，明確指出，國家水網是以自然河湖為基礎、引調排水工程為通道、調蓄工程為結點、智慧調控為手段，集水資源優化配置、流域防洪減災、水生態系統保護等功能于一體的綜合體系。

作為國家水網的大動脈，南水北調工程重點解決國家層面水資源空間分配不均問題，在國家水安全中發揮著基礎性保障作用。中國南水北調集團科技發展部副主任石海峰介紹，目前，東中線一期工程累計調水超660億m3，受益人口超1.76億人，為受水區超20萬億元GDP增長提供了優質水資源支撐。

“當前，南水北調受水區對調水需求仍然很大，應適當加大調水規模。”中國工程院院士紐新強說，在“四橫三縱”的布局基礎上，應進一步完善三線功能定位。

鈕新強認為，東線應建立多功能綜合輸水系統，重點解決河北、山東生活和工業用水，增加農業和生態供水，調水規模適當增加；中線充分發揮區位優勢和水質優勢，輻射整個華北平原，適當向黃河流域補水，在考慮調水經濟性的基礎上進一步增加調水量；西線服務國家糧食安全、生態安全、能源安全和西部地區高質量發展等，系統解決黃河流域、西北內陸河缺水問題，在考慮西南接續水源的基礎上進一步增加調水規模。

鈕新強指出，構建國家水網依然面臨諸多挑戰。如西線線路位于西南構造板塊活動區，最大深埋2000多米，工程安全建設難度極大，面臨“高地震烈度、高斷層活動性、高地應力、高地溫、高水壓、高危氣體”六高難題。

此外，生態環境問題也不容小覷。“全國范圍調水跨越五個溫度帶和青藏高原氣候區，水源區和受水區氣候條件、水溫、營養物條件差異顯著，水網連通后，跨流域生物遷移會帶來哪些影響、是否會造成水生生物入侵都有待研究。”鈕新強說。

鈕新強還建議，建立包含生態環境、社會、健康等評價因素在內的經濟評價體系，“重大水網工程經濟論證時，應綜合考慮直接效益和間接效益，如調水后受水區生態環境改善效益、供水安全提升后的社會效益，優質水對國民健康的改善效益等。”

系統調配，創新調度管理技術

隨著人類生產力水平的提高和對人水關系認識的深化，水資源的屬性和功能逐漸豐富，出現了一系列以提升水資源配置和供水保障能力、提升洪澇災害防御能力、提升生態保護、改善城鄉人居環境、服務航運發電等為目標的水網工程建設。

面向國家水安全保障需求，王建華指出，應創新水網工程規劃建設與調度管理技術，以構建國家智能水網工程為載體推動水科技系統創新。“通過研究多線程分布式庫-渠-閘-泵混聯系統動態響應過程，研發考慮水力響應特性的河渠輸水快速模擬方法，中國水科院的研究團隊提出了面向多元用戶需求的水量、水力與能耗協同的實時調度技術。”王建華說。

王建華提到了福州城區的案例。福州城區北部三面環山一面臨江，山洪穿城而過，城市雨水通過雨水管網配入內河，再經排澇排入閩江。因此，內澇頻發，防洪形勢嚴峻，歷史上107條內河中有42條為黑臭水體，占比39%，水環境惡化嚴重。

在對福州水網進行的聯排聯調實踐中，中國水科院的研究團隊以水利工程為邊界，將流域分為若干個局部調度單元，明確每個水利工程設施的影響，如引水流量、閘門開度對河道斷面影響等，使調度指揮更精細、調度效果更清晰。

由此帶來的防洪排澇效果顯著，“2023 年，福州有效抵御2場超強臺風影響，做到了‘小雨不積水、大雨不積澇’。臺風“杜蘇芮”24小時最大累計雨量達426．6mm，臺風“海葵”達551.1mm，經閘泵工程的聯合科學調度，降雨后8小時后城區積水消退，13小時全面恢復通行。”王建華說。

此外，他們還利用閩江天然潮汐自動化控制納潮引水，形成“一閘一策”和“一流域一方案”， 建立了“納潮引水為主，泵站調水為輔”的自然生態補水模式。