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《國家水網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃綱要》明確提出，到2035年基本形成國家水網(wǎng)總體格局，構(gòu)建“系統(tǒng)完備、安全可靠，集約高效、綠色智能，循環(huán)通暢、調(diào)控有序”的水網(wǎng)體系。這意味著我國治水思路正從局部工程治理轉(zhuǎn)向全流域、全鏈條、全生命周期的系統(tǒng)重構(gòu)。

國家水網(wǎng)是以自然河湖為基礎(chǔ)、引調(diào)排水工程為通道、調(diào)蓄工程為結(jié)點、智慧調(diào)控為手段，集水資源優(yōu)化配置、流域防洪減災(zāi)、水生態(tài)系統(tǒng)保護等功能于一體的綜合體系，也是自然與人工、技術(shù)與制度深度融合的復(fù)雜巨系統(tǒng)。以系統(tǒng)科學(xué)智慧考察新時期人水關(guān)系，以智能科學(xué)技術(shù)優(yōu)化水資源調(diào)配，是加快國家水網(wǎng)建設(shè)的必然選擇。

當前，國家水網(wǎng)建設(shè)進入加速期，但多重深層制約逐步顯現(xiàn)。

其一，土地紅線形成剛性約束。大批骨干輸水渠道、調(diào)蓄水庫、樞紐泵站不可避免地占用土地，然而水利工程在規(guī)劃、選址、建設(shè)及審批過程中，必須嚴格遵循土地紅線管控要求，實現(xiàn)水利建設(shè)與耕地保護、生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展。在永久基本農(nóng)田實行特殊保護的紅線下，項目選址必然受限。

其二，城市內(nèi)澇治理面臨科技與經(jīng)濟雙重挑戰(zhàn)。城鎮(zhèn)化使得城市下墊面持續(xù)硬化，導(dǎo)致原本可自然入滲的雨水大量轉(zhuǎn)化為管網(wǎng)徑流，全國每年平均有約20%的城市發(fā)生不同程度內(nèi)澇。老城區(qū)排水系統(tǒng)建設(shè)年代早、設(shè)計標準低，地下空間密布各類管線，地面建筑密集，大范圍開挖改造既不經(jīng)濟，也難以實施。排水防澇工程屬純公益性工程，投資大、收益少，長期依賴財政投入，資金缺口大。傳統(tǒng)“快排快泄”模式已走到盡頭。

其三，流域管理與行政區(qū)劃分割。水流是流動、連續(xù)、不可分割的，但流域的管理體制和立法體制，在地方上卻是分塊的。由于各地方是相對獨立的利益主體，導(dǎo)致上下游、左右岸、干支流之間缺乏協(xié)調(diào)，水資源調(diào)配與洪水蓄泄難以達到系統(tǒng)最優(yōu)，甚至出現(xiàn)“上游喝飽、下游喊渴”“汛期拼命排、旱季無水抽”的悖論。因此，跨地流域治理成為當下的一個難點和痛點。

這些問題的本質(zhì)，是水與土、局部與整體、快排與蓄用關(guān)系的失衡。在資源環(huán)境硬約束下，單靠增建工程、擴張占地已難以為繼，必須以科學(xué)智慧重塑人水關(guān)系，以科技力量突破物理空間和傳統(tǒng)模式的限制。

中國治水史是一部在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)規(guī)律、運用規(guī)律的歷史。從都江堰到黃河，從紅旗渠到南水北調(diào)，中國治水史反復(fù)證明，只有把科學(xué)智慧與奮斗精神結(jié)合起來，把尊重規(guī)律與發(fā)揮主觀能動性結(jié)合起來，才能走好治水興水之路。站在新的歷史起點上，要破解土地紅線、城市內(nèi)澇、流域分割等突出矛盾，就要發(fā)揚這種把科學(xué)智慧與科技力量緊密結(jié)合的傳統(tǒng)。現(xiàn)代科技理論的發(fā)展，特別是系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、人工智能（AI）與生態(tài)科學(xué)的交叉融合，為水網(wǎng)建設(shè)提供了新的工具和路徑。具體可從以下三個維度發(fā)力。

第一，以“AI+遙感”實現(xiàn)科學(xué)布局，化解水利建設(shè)與耕地紅線矛盾。傳統(tǒng)水利工程多呈“寬渠大庫”形態(tài)，一條骨干渠道連同堤防、管護帶，占地可達數(shù)十米寬，與沿線永久基本農(nóng)田高度重疊。破題之道在于將“節(jié)地、復(fù)合、隱匿、增值”理念貫穿規(guī)劃、設(shè)計、施工全周期，讓水利設(shè)施既服務(wù)于水，又兼顧于農(nóng)，甚至再造優(yōu)質(zhì)耕地。依托AI超大算力和國土空間規(guī)劃“一張圖”，整合高分辨率遙感影像、國土調(diào)查矢量數(shù)據(jù)、地形坡度和耕地質(zhì)量等級等多源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，運用地理信息系統(tǒng)多因子疊加分析和AI路徑優(yōu)化算法，在流域尺度自動生成多組工程選線方案，篩選出占地最少、切割耕地最小的優(yōu)選路徑。同時，水利與自然資源部門通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)共享信息，打破“數(shù)據(jù)孤島”，實現(xiàn)水網(wǎng)建設(shè)與耕地保護協(xié)同的閉環(huán)處置機制。

第二，以深層排水隧道與多功能調(diào)蓄空間，打造立體蓄排體系。城市內(nèi)澇的本質(zhì)是短歷時強降雨超出排水系統(tǒng)承載力，而外河水位高企導(dǎo)致頂托壅水。必須建立“源頭削峰—管網(wǎng)通暢—深層調(diào)蓄—強排入河—流域錯峰”的全鏈條韌性體系。深層排水隧道是國際大城市應(yīng)對內(nèi)澇的有效手段，其布置在巖層或深層土體中，直徑可達數(shù)米至十余米，平時作為初期雨水調(diào)蓄池，暴雨時快速分流入隧，將超標雨洪輸送至下游大型調(diào)蓄池或污水處理廠，經(jīng)深度處理后排放或回用。地上空間則建設(shè)多功能調(diào)蓄設(shè)施：學(xué)校操場、公園綠地、停車場平時滿足市民活動需求，汛期前置封閉成為臨時滯蓄空間，地下與淺層管網(wǎng)及深隧聯(lián)通，形成“地表—淺層—深層”三級蓄排格。

第三，以數(shù)字孿生賦能現(xiàn)代水網(wǎng)，實現(xiàn)跨區(qū)域智能調(diào)配。當前水網(wǎng)運行中，“信息孤島”和“決策碎片化”并存，流域機構(gòu)、省市部門難以實現(xiàn)全流域水量、水質(zhì)、水生態(tài)、洪水、干旱等多目標協(xié)同，必須運用系統(tǒng)科學(xué)思維和智能科學(xué)技術(shù)，把江、河、湖、庫、閘、泵、渠聯(lián)通成為“一盤棋”。一方面，樹立洪水資源化理念，將洪水和汛末尾水作為寶貴淡水資源。比如，在河口建設(shè)擋潮閘和泵站群，既防海潮倒灌，又利用潮差引江納水入沿海河網(wǎng)，補給平原水庫和地下水漏斗區(qū)，實現(xiàn)江—海—湖—庫的環(huán)流互通。另一方面，以數(shù)字孿生流域為基礎(chǔ)，通過激光掃描、無人機航測等獲取高精度三維地形數(shù)據(jù)，整合水文、氣象、墑情、取用水、工程運行等天空地水一體化感知數(shù)據(jù)，搭建全國統(tǒng)一的水網(wǎng)調(diào)度智能平臺。將防洪排澇、水資源調(diào)配、水生態(tài)保護等約束嵌入調(diào)度模型，動態(tài)調(diào)整閘壩運行，使全國江海湖泊“一盤棋”從藍圖變?yōu)閷崟r響應(yīng)、精確到立方米級的智慧調(diào)控。

（作者系河南大學(xué)教授、黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心研究員）

來源：中國科學(xué)報