近年來，全球氣候變化導致極端天氣事件增多，極端水旱災害加重，對國家水安全帶來前所未有的挑戰(zhàn)。
2025年全國兩會期間，全國人大代表、全國人大環(huán)資委委員、中國水利水電科學研究院水資源所所長蔣云鐘接受了澎湃新聞（www.thepaper.cn）專訪，就如何保障我國的水安全提出了他的看法。
他表示，極端水旱災害加重成為水安全保障的主要短板，迫切需要發(fā)揮水利科技在極端水旱事件及災害的監(jiān)測能力、預測能力、調(diào)度能力及應急處置能力提升中的作用，提高水安全韌性水平。
去年全國兩會蔣云鐘提交了《關(guān)于開展黃河保護法實施情況執(zhí)法檢查的議案》，并參與了具體的執(zhí)法檢查。蔣云鐘說，作為一名水利科研工作者，他重點關(guān)注黃河保護法關(guān)于加強科技賦能黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)規(guī)定的落實情況。
“水少沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)，是黃河復雜難治的根本癥結(jié)所在，而破解黃河水沙問題關(guān)鍵要從科技上加強研究。”蔣云鐘說。
2025年全國兩會，蔣云鐘準備提交多項建議，涵蓋修訂《南水北調(diào)工程供用水管理條例》、加強西遼河復蘇行動、重塑水電靈活性資源角色、推進入河排污口整治提升以及加快建構(gòu)并推行河流倫理等。
蔣云鐘說，2014年2月，國務院頒布實施《南水北調(diào)工程供用水管理條例》，加強南水北調(diào)工程的供用水管理，條例實施11年來，南水北調(diào)工程的受水區(qū)和水源區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展都發(fā)生了深刻變化，亟需通過修訂條例，將習近平總書記關(guān)于治水的重要論述精神和黨中央、國務院的決策部署以法規(guī)形式予以貫徹落實，轉(zhuǎn)化為保障南水北調(diào)工程高質(zhì)量發(fā)展的國家意志和社會行為準則。
在國家水網(wǎng)加快構(gòu)建的背景下，南水北調(diào)工程運行管理的任務要求發(fā)生了變化。蔣云鐘指出，南水北調(diào)工程在多個重要城市的生活用水水源地位由“輔”變“主”，受水區(qū)對工程的用水需求從“弱”到“強”，水網(wǎng)體系由“缺”到“全”，這些轉(zhuǎn)變需要修訂條例作出全面因應。
以下為專訪全文： 破解黃河水沙問題要從科技上加強研究 澎湃新聞：2024年全國兩會您提交了《關(guān)于開展黃河保護法實施情況執(zhí)法檢查的議案》，我們關(guān)注到，您后來參與了具體的執(zhí)法檢查。請問黃河保護法實施以來取得哪些成效？對于這部法律的實施您重點關(guān)注哪些方面？
蔣云鐘：作為一名水利科研工作者，我重點關(guān)注黃河保護法關(guān)于加強科技賦能黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)規(guī)定的落實情況。
黃河保護法作為長江保護法之后我國的又一部流域法律，專門在第十六條、第八十九條等，強調(diào)國家鼓勵、支持黃河流域重大科技問題研究和科技創(chuàng)新，提升黃河流域科技創(chuàng)新和支撐能力。
水少沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)，是黃河復雜難治的根本癥結(jié)所在。破解水沙問題的關(guān)鍵首先要搞清楚氣候變化和人類活動影響下流域水循環(huán)及伴生泥沙、環(huán)境、生態(tài)過程演變規(guī)律和演化機制、社會-生態(tài)系統(tǒng)耦合協(xié)同調(diào)控機制等關(guān)鍵科學問題，研究節(jié)水減污、提質(zhì)增效、涵養(yǎng)水源、保持土壤、構(gòu)建水網(wǎng)、調(diào)水調(diào)沙、保護生態(tài)等關(guān)鍵技術(shù)問題，開展山水林田湖草沙系統(tǒng)治理和跨區(qū)域跨流域協(xié)同治理，促進黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展。這些問題都需要從科技上加強研究，提出有效的解決辦法。
黃河保護法于2023年4月1日實施以來，國家科技部、國家自然科學基金委通過黃河聯(lián)合基金、國家重點研發(fā)計劃重點專項等形式，在黃河流域支持開展了大量科學研究。
國家自然科學基金委發(fā)布的2024年度黃河水科學研究聯(lián)合基金項目指南中，列出了42個研究方向，重點解決包括水沙運動與調(diào)控、防沙治沙、河流動力與河床演變、水土保持、生態(tài)、水文、洪水、灌溉、能源、工程安全、智慧水利等各個方向在內(nèi)的重大基礎問題，涉及黃河上游、黃土高原、幾字灣、黃河三角洲這些生態(tài)敏感區(qū)、脆弱區(qū)和重要的能源、糧食基地等各個區(qū)域。
科技部發(fā)布的國家重點研發(fā)計劃重點專項“長江黃河等重點流域水資源與水環(huán)境綜合治理”2023年度、2024年度項目申報指南中，專門針對黃河流域設置了16個項目，涉及流域水資源系統(tǒng)調(diào)配與高效利用、流域水環(huán)境質(zhì)量改善與綜合治理、流域生態(tài)系統(tǒng)修復、智慧流域及管理平臺構(gòu)建等方向，涉及黃河源區(qū)、幾字彎、河口等重點區(qū)域，總經(jīng)費2億多元。另外，黃河與長江等流域共性的科研項目還立項了30多個。
重點研發(fā)計劃項目強調(diào)研究成果的落地性，強調(diào)技術(shù)研發(fā)和推廣應用，包括洪水、泥沙、水資源、智慧管理等項目都要求開展示范應用，相信隨著項目研究進展，研究成果將逐步在生產(chǎn)實踐中得到應用，更好地支撐黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展。
此外，黃河保護法是繼長江保護法之后，我國第二部流域法律。與一般法律相比，其規(guī)定的內(nèi)容更加具體和有針對性，需要實施的任務更加清晰，我也關(guān)注法律第九章中規(guī)定的相關(guān)保障措施是否落實到位，尤其是對黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的財政投入保障情況，所以在2024年12月全國人大常委會聯(lián)組會議專題詢問時，我就中央財政如何更好支持保障黃河保護和發(fā)展做了提問，財政部負責人做了比較全面的回答。
發(fā)揮水利科技的作用，提高水安全韌性水平
澎湃新聞：全球氣候變化對我國水資源管理、水安全提出了更大的挑戰(zhàn)。如何發(fā)揮水利科技的力量應對新形勢、新挑戰(zhàn)？
蔣云鐘：水利工程長期持續(xù)的建設，加上科學調(diào)度水平大幅提升，我國針對一般水旱災害的防御能力有了整體性躍升。但近年來，全球氣候變化導致極端天氣事件增多，極端水旱災害加重，對國家水安全帶來前所未有的挑戰(zhàn)，成為水安全保障的主要短板，迫切需要發(fā)揮水利科技在極端水旱事件及災害的監(jiān)測能力、預測能力、調(diào)度能力及應急處置能力提升中的作用，提高水安全韌性水平。
提升極端水旱事件感知能力，需要加強監(jiān)測網(wǎng)絡研究。針對極端天氣事件及水旱災害大范圍、高分辨率、高可靠性的連續(xù)實時精準監(jiān)測需求，研究綜合運用衛(wèi)星遙感、航空攝影、無人機巡檢、地面監(jiān)測站網(wǎng)等手段，規(guī)劃“天空地水工”一體化的立體監(jiān)測網(wǎng)絡，推進多源數(shù)據(jù)融合應用；研發(fā)適應極端天氣條件下的新型流量傳感器、土壤含水量傳感器等高精度高可靠性傳感器；研發(fā)統(tǒng)一的水信息監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺，打破部門和地區(qū)之間的數(shù)據(jù)壁壘，整合與共享氣象、水文、地質(zhì)等多源數(shù)據(jù)；研究運用大數(shù)據(jù)技術(shù)對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行挖掘和分析。研究建立可靠的應急通信系統(tǒng)，確保在極端水旱事件發(fā)生時信息的暢通。
增強極端風險預見預報能力，需要優(yōu)化預測預警模型。加強水動力學、水文氣象學等多學科交叉研究，整合水文、氣象、地理信息等多維度數(shù)據(jù)，利用機器學習、深度學習等AI算法構(gòu)建洪水、干旱預測模型，對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)和災害案例進行學習和分析，建立大模型通過對大量數(shù)據(jù)的挖掘和分析，掌握災害發(fā)生規(guī)律和趨勢，延長極端事件預見期并提高預報精度。加強臨災預測技術(shù)研發(fā)，利用實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和現(xiàn)場觀測信息，對極端水旱事件進行快速判斷和預警，為應急處置提供更及時的決策支持。結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）和計算機技術(shù)，實現(xiàn)對極端水旱事件的三維動態(tài)模擬，提高對災害發(fā)生過程和影響范圍的預測精度。
優(yōu)化水利工程極限調(diào)度能力，需要構(gòu)建智能調(diào)度體系。研究極端水旱情景下水利工程極限調(diào)控原則、閾值、策略等理論。綜合考慮防洪、灌溉、供水、發(fā)電、生態(tài)、航運等多方面需求，運用系統(tǒng)工程方法和數(shù)學模型，基于“寬淺式破壞”和“可控破壞”理論，研究水利工程多目標協(xié)同極限調(diào)控技術(shù)，提高水利工程綜合效益和應對極端水旱事件的調(diào)度能力。
強化極端災害應急處置能力，需要研發(fā)應急響應裝備。研發(fā)新型搶險材料、快速施工技術(shù)和高效救援設備。研制高性能的堵口材料和設備、應急供水凈化裝置、水上救援機器人等，提高應急搶險的效率和效果。建立水利應急處置模擬演練平臺，通過模擬極端水旱事件場景，開展應急救援、工程搶險、人員疏散等演練，提高應急隊伍的實戰(zhàn)能力和協(xié)同配合水平。同時，加強應急信息管理，及時收集、整理和發(fā)布災害信息，為應急決策和救援提供準確的信息支持。
“數(shù)字孿生”水利提升災害風險智能感知與科學決策能力
澎湃新聞：近年來水利領域提出了“數(shù)字孿生”理念，“數(shù)字孿生”對保障國家水安全有何重要意義？
蔣云鐘：簡單來說，數(shù)字孿生就是在數(shù)字空間中創(chuàng)建物理實體的“雙胞胎”，通過實時數(shù)據(jù)交互與同步更新，建立虛擬世界與現(xiàn)實世界的動態(tài)聯(lián)系和雙向反饋，其最大特點就是能夠?qū)嶓w對象進行實時感知、動態(tài)仿真和虛擬試驗。
數(shù)字孿生水利在提升防洪安全、供水安全、工程安全、生態(tài)安全等水平方面具有重要作用，對保障國家水安全具有重要意義。
一是提升災害風險智能感知與科學決策能力。傳統(tǒng)水利工作常常面臨“看不清、算不準、判不明”的困境，數(shù)字孿生水利建設，通過多源監(jiān)測手段，建立起覆蓋全流域的感知網(wǎng)絡，讓我們能夠?qū)崟r“看見”水情變化。更重要的是，它將這些監(jiān)測數(shù)據(jù)與專業(yè)模型相結(jié)合，形成了從預報到預案的全鏈條決策支持。拿我們應對極端洪水來說，不再只是等洪水來了再應對，而是能夠提前在數(shù)字空間中推演洪水可能的演進路徑、影響范圍，甚至測試不同調(diào)度方案的效果。就像2023年海河洪水防御和2024年湖南團洲垸堤防決口險情處置，數(shù)字孿生技術(shù)幫助我們精準獲取險情信息，動態(tài)預演洪水演進情況和淹沒影響范圍，為科學調(diào)度和險情處置提供了有力支持，在與水災害的博弈中掌握了主動權(quán)，從而提升防洪安全水平。
二是提升水資源精準配置與高效利用能力。我國水資源稟賦存在“時空分布不均”的問題，如何實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置一直是個難題。數(shù)字孿生水利通過構(gòu)建流域和水網(wǎng)的數(shù)字模型，接入氣象預報和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，能夠模擬推演不同調(diào)度方案下水資源的流動和分配效果。這就像是為水資源管理提供了一個虛擬的“數(shù)字沙盤”，可以幫助我們做出更精準的決策。如在2022年長江、珠江流域的抗旱保供水工作中，依靠這些技術(shù)手段，在復雜的水系統(tǒng)中找到最優(yōu)的調(diào)度方案；2023年杭州亞運會期間的供水保障工作也是一個典型案例，通過數(shù)字孿生技術(shù)對水資源的精準監(jiān)測和科學調(diào)度，保障了亞運會期間城市供水安全和生態(tài)用水需求，從而提升供水安全水平。
三是提升水利工程全生命期安全運行保障能力。水利工程是國家水安全的重要基礎設施，其安全狀況直接關(guān)系國計民生。數(shù)字孿生技術(shù)為水利工程帶來了新的管理模式和安全保障。通過構(gòu)建工程的數(shù)字映射，我們可以實現(xiàn)“看得見”的工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)、“算得出”的安全狀態(tài)評估、“推演得了”的風險演變過程。在工程規(guī)劃設計階段，數(shù)字孿生技術(shù)讓我們能夠在虛擬環(huán)境中反復論證方案；在建設過程中，幫助我們實時監(jiān)控工程質(zhì)量；在運維階段，使我們能夠及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。比如通過數(shù)字孿生水庫平臺，我們可以通過對各類設備構(gòu)件進行虛擬拆解和檢查輔助巡檢工作，通過設置不同的來水情景和調(diào)度方案，在數(shù)字空間中提前進行防洪演練，使水庫調(diào)度更加科學精準。這種數(shù)字化、可視化的工程管理模式，有助于增強大中小水利工程的安全韌性，從而提升工程安全水平。
四是提升大江大河大湖生態(tài)保護治理能力。大江大河大湖生態(tài)保護風險因素多，治理難度大。利用數(shù)字孿生水利構(gòu)建生態(tài)要素一體化監(jiān)測感知體系，全方位、實時監(jiān)測大江大河大湖的水位、流量、水質(zhì)、水溫、土壤濕度、生物多樣性等生態(tài)要素。構(gòu)建智慧化模擬模型體系，對不同的生態(tài)保護治理方案進行預演和分析，模擬方案實施后的水流變化、泥沙淤積、生物棲息地變化等情況，提前評估對大江大河大湖生態(tài)系統(tǒng)的影響。構(gòu)建預報、預警、預演、預案“四預”功能體系，對可能影響大江大河大湖生態(tài)的洪水、干旱、水污染等災害進行實時監(jiān)測和提前預警，從而采取相應的預防和補償措施。構(gòu)建精準化決策體系，優(yōu)化水資源調(diào)配方案，在滿足生產(chǎn)生活用水需求的同時，保障生態(tài)用水，維持大江大河大湖的生態(tài)功能，從而提升水生態(tài)安全水平。
來源：澎湃新聞
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