劉俊國 華北水利水電大學校長、瑞士工程科學院院士、歐洲科學院外籍院士

7月15日至18日，黨的二十屆三中全會在北京舉行。全會審議通過了《中共中央關于進一步全面深化改革、推進中國式現代化的決定》。《決定》中提到中國式現代化是人與自然和諧共生的現代化，必須完善生態文明制度體系，積極應對氣候變化，也提到要健全重大水利工程建設、運行、管理機制。

全球氣候變化正在導致極端天氣事件愈發頻繁，其強度、持續時間和影響范圍也在不斷擴大，對全球水安全構成了前所未有的挑戰。過去一年中，全球共發生了76次極端熱浪事件。截至2024年5月，全球平均地表氣溫比1991-2020年間的平均水平高出了0.65°C。在蘇里南，高溫日數已超過了158天，而厄瓜多爾更是記錄了超過170天的高溫，這些數據顯示出極端氣候事件的嚴重趨勢。

我國近年來頻繁遭受極端氣候的沖擊和影響。例如，2021年河南省遭遇了罕見的“7·20”特大暴雨，引發了嚴重的洪澇災害，造成了重大的人員傷亡和財產損失。2023年，海河流域數日連續暴雨導致“23·7”流域性特大洪水，嚴重破壞了大片農田和基礎設施。而2024年，我國更是出現了“北旱南澇，災害并發”的極端氣候格局，北方發布了高溫和干旱預警，南方則遭受強降雨的影響，部分地區甚至經歷了“旱澇急轉”，這對防災減災工作提出了極大挑戰。

面對這些挑戰，國家水網的建設顯得尤為迫切。2023年5月25日發布的《國家水網建設規劃綱要》標志著我國水利事業邁向新的里程碑。為有效應對氣候變化，我們亟需推進國家水網建設，全面提升其在水旱災害防御、水資源集約利用、水資源優化配置、大江大河大湖生態保護和治理方面的能力。

為了高效規劃和實施國家水網工程，我們需要深入研究如何優化水網布局以應對氣候變化，提升水資源優化配置能力，并緩解區域水資源短缺問題。同時，還需評估水網建設對生態環境的影響，考慮水網建設與地下水保護修復的協調，以及構建數字孿生水網和智慧水網管理等新技術的應用。

首先，水資源遙感監測技術是國家水網建設的基礎性工作，尤其在應對氣候變化條件下至關重要。國家水網以自然河湖為基礎，以引調排水工程為通道，以調蓄工程為結點，以智慧調控為手段，集成了水資源優化配置、流域防洪減災和水生態系統保護等多功能于一體。在布局未來氣候變化背景下水網工程時，首要任務是深入了解我國河湖和水利工程的時空格局及其基本情況。水資源監測是實現水資源精準監測和智能調度的關鍵手段。隨著衛星遙感科技的迅速發展，水資源遙感監測已成為水利行業的前沿技術之一，但目前仍面臨著諸如水域面積提取不準確、河川徑流和水下地形測量精度不高、水質反演模型適用性不足等問題，這些問題限制了其在應對氣候變化和保障水安全方面的有效應用。所以，我們迫切需要利用衛星遙感、近地無人機監測、物聯網與大數據等當代信息技術方法，創建涵蓋水域空間主被動遙感監測技術、多尺度水下地形測量技術、不依賴實測數據的水量遙感監測技術、基于多源衛星遙感的水質高精度監測技術等的水資源遙感技術系統，達成空-天-地一體化的信息收集、傳遞與數據分析，從而獲取能服務于國家水網建設的更精確的信息。這些技術的進步不僅能為政府決策者提供國家水網建設的關鍵決策信息，還能通過長期監測數據分析，反映水網建設對水資源、水環境、水生態和水災害的影響，推動水資源管理的科學化、精細化和智慧化發展。

其次，三維水資源短缺評價為國家水網建設提供了重要的理論技術支持。在氣候變化的影響下，水資源短缺已成為全球最為突出的水安全問題之一。據統計，全球約有一半的人口每年至少會面臨一個月嚴重的水資源短缺。同時，氣候變化對全球42%至79%的流域徑流量造成了影響，并顯著損害了淡水生態系統。水資源短缺也是國家水網建設的重要前提。以往的水資源短缺評價主要關注水量方面的缺乏，而對水質和生態環境的關注不足。未來的水資源短缺評價需要從水量、水質和生態三個維度入手，基于承載力理論，綜合考慮水資源量、人類用水需求、水質污染和環境流等多方面因素，有效解決水質型和生態型缺水的難題，構建科學的水資源短缺評價體系，為國家水網建設提供更為全面和立體的科技支持。

再次，漸進式生態修復為國家水網建設背景下的河湖生態環境復蘇提供理論基礎。國家水網建設的生態環境影響不容小覷，統籌協調國家水網建設與河湖生態環境復蘇具有重要意義。然而，在當前的河湖生態環境復蘇理論研究和技術開發中，仍面臨理論適應性不足、技術推廣應用難度大等關鍵性挑戰。漸進式生態修復理論充分考慮了生態系統的退化狀況，通過分階段、分步驟地實施“環境治理、生態修復、自然恢復”的修復治理模式，對受損的生態系統進行循序漸進的修復。這一理論不僅為解決氣候變化背景下全球河湖生態環境的復蘇問題提供了中國的經驗和方案，更在流域生態保護修復的國際學術領域中發揮了引領作用，為國家水網建設提供了理論基礎和技術支持。

同時，漸進式生態修復能夠有效提升國家水網的生態功能。國家水網不僅是水資源調配的重要通道，也是生態系統的關鍵組成部分。通過實施漸進式生態修復，能夠改善水網的水質、增加水網的生物多樣性、提高水網的生態穩定性，從而提升國家水網的生態服務功能，實現水資源的可持續利用。此外，漸進式生態修復還能夠促進國家水網的綠色發展。國家水網建設需要大量的資金和資源投入，而漸進式生態修復能夠在一定程度上降低建設成本，提高建設效益。通過實施生態修復工程，能夠改善水網周邊的生態環境，提升土地價值，促進生態旅游等相關產業的發展，實現國家水網的綠色、可持續發展。

隨著極端天氣事件頻發和水資源短缺問題日益嚴重，建立國家水網已成為中國的迫切需求。通過研發水資源遙感監測、面向河湖生態環境復蘇的漸進式修復與智能監測等先進技術，構建數字孿生水利理論技術體系，加強國家水網研究，并實施漸進式生態修復，中國力求構建一個堅強有力、可持續發展的國家水網。這一舉措不僅有助于解決國內水資源管理難題，還將使中國在全球水資源保護和應對氣候變化中發揮引領作用，推動社會綠色轉型與可持續發展。