二元水循環(huán)
——開(kāi)創(chuàng)“新”生態(tài)之旅——記中國(guó)工程院院士、流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王浩

本刊記者 魯長(zhǎng)國(guó) 黃 健

二元水循環(huán)
——開(kāi)創(chuàng)“新”生態(tài)之旅——記中國(guó)工程院院士、流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王浩

本刊記者 魯長(zhǎng)國(guó) 黃 健

專(zhuān)家簡(jiǎn)介：

王浩，1953年8月生，畢業(yè)于清華大學(xué)，教授，博士生導(dǎo)師，中國(guó)工程院院士，享受?chē)?guó)務(wù)院特殊津貼?，F(xiàn)任中國(guó)水利水電科學(xué)研究院流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，國(guó)家環(huán)境咨詢(xún)委員會(huì)委員、水利部科技委員會(huì)委員、國(guó)家林業(yè)局科技委員會(huì)委員。兼任全球水伙伴（中國(guó)）副主席、創(chuàng)新方法研究會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)自然資源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)可持續(xù)發(fā)展研究會(huì)副理事長(zhǎng)等職。

多次榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，其中國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)6項(xiàng)，省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)19項(xiàng)，出版專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域著作30余部。到目前為止，共發(fā)表學(xué)術(shù)論文300余篇，其中SCI和EI檢索論文120篇。并獲“聯(lián)合國(guó)人居環(huán)境獎(jiǎng)”，“杰出專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才”，全國(guó)“先進(jìn)工作者”、中央國(guó)家機(jī)關(guān)“五一”勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)碌榷囗?xiàng)榮譽(yù)。

作為一名長(zhǎng)期從事水資源研究的專(zhuān)家，王浩深知，我國(guó)受水資源本底條件、人口規(guī)模以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平等諸多因素的限制，在水資源利用方面面臨諸多難題。而且，作為世界上水循環(huán)演變最劇烈、水資源問(wèn)題最突出的國(guó)家之一，我國(guó)所要解決的一系列水資源課題迫在眉睫，我們面臨的問(wèn)題也是其他國(guó)家已經(jīng)面臨或者將要面臨的問(wèn)題。

身為中國(guó)工程院院士、流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，王浩深知身上的擔(dān)子有多重。如何在科學(xué)揭示流域水循環(huán)演變機(jī)理的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)水資源利用效率不斷從低效向高效轉(zhuǎn)化，在我國(guó)有著迫切的現(xiàn)實(shí)意義。

在他身上，我們不僅看到了他的恒心，更看到了他甘愿為人類(lèi)解決水問(wèn)題奉獻(xiàn)智慧與力量的拳拳之心。

創(chuàng)建二元水循環(huán)理論

二元水循環(huán)理論的創(chuàng)建并非偶然，而是基于我國(guó)迫切的現(xiàn)實(shí)條件下應(yīng)運(yùn)而生的。水在不斷的循環(huán)往復(fù)過(guò)程中，形成了可被人類(lèi)利用的水資源，所以水循環(huán)研究是解決水資源問(wèn)題的關(guān)鍵。長(zhǎng)久以來(lái)，人們對(duì)水循環(huán)的研究都是基于一元靜態(tài)模式之下的還原研究，這種對(duì)自然水循環(huán)還原人類(lèi)活動(dòng)影響的方式，并不能全面而準(zhǔn)確地反映水循環(huán)的全過(guò)程。

簡(jiǎn)單來(lái)講，沒(méi)有人類(lèi)之前，地球上水循環(huán)存在的主要形式為自然水循環(huán)模式，有了人類(lèi)以后，水循環(huán)過(guò)程逐漸演變?yōu)椤白匀?社會(huì)”二元水循環(huán)模式，傳統(tǒng)的水文學(xué)或水資源學(xué)理論已不能解釋二元水循環(huán)演化機(jī)理，必須發(fā)展新的水循環(huán)理論，王浩所創(chuàng)建的二元水循環(huán)理論，就是將自然水循環(huán)與社會(huì)水循環(huán)置于一個(gè)有機(jī)整體內(nèi)進(jìn)行的多方位研究。

水的社會(huì)循環(huán)包含了社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)利用，同時(shí)也包含了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水循環(huán)的影響。水的社會(huì)循環(huán)涵蓋了取水、輸水、用水、排水以及回用這五大基本環(huán)節(jié)。很顯然，社會(huì)水循環(huán)通過(guò)取水、用水、排水的方式與自然水循環(huán)相聯(lián)系，彼此之間形成了相互依存、相互聯(lián)系、相互影響的閉合式鏈條。這便構(gòu)成了矛盾著的統(tǒng)一體——水循環(huán)的整體，也就是王浩所闡述的二元水循環(huán)系統(tǒng)”。

誠(chéng)然，理論的創(chuàng)建只是應(yīng)用的第一步，要確保理論成果能夠指導(dǎo)實(shí)踐。二元水循環(huán)理論的提出與創(chuàng)建，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)水資源基于一元自然驅(qū)動(dòng)的靜態(tài)模式之上的研究空白，解決了一元研究只能簡(jiǎn)單還原卻不能充分反映人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水循環(huán)過(guò)程的影響，同時(shí)也為更好地解決水資源方面的諸多問(wèn)題打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

搭建理論與實(shí)踐的橋梁

“有了理論并不見(jiàn)得就能夠應(yīng)用到實(shí)踐中”王浩笑言，如何將二元水循環(huán)理論應(yīng)用到實(shí)踐中才是真正考驗(yàn)他的問(wèn)題。如果不能對(duì)理論進(jìn)行充分的應(yīng)用與實(shí)踐，所有的理論都將是紙上談兵。

科學(xué)面前從不講情面，只講事實(shí)。如何在二元水循環(huán)理論的指導(dǎo)下系統(tǒng)的建立流域水循環(huán)及其伴生的水生態(tài)、水化學(xué)以及水沙過(guò)程綜合模擬與多維調(diào)控技術(shù)體系，才是真正將二元水循環(huán)理論用到實(shí)處的關(guān)鍵。這一嚴(yán)峻的課題擺在王浩面前，他又一次陷入了深思。

科學(xué)研究靠的不僅僅是腦力、智力，還需要一份毅力，與科研難題抗?fàn)幍降椎囊庵玖摹包S河流域水資源演變規(guī)律與二元演化模型”到“海河流域二元水循環(huán)模式與水資源演變機(jī)理”，再到“海河流域水循環(huán)及其伴生過(guò)程的綜合模擬與預(yù)測(cè)”，王浩用一遍又一遍的實(shí)驗(yàn)推理翻新數(shù)據(jù)、一次又一次的構(gòu)建新的綜合模型體系，來(lái)印證理論的正確性，為實(shí)踐創(chuàng)造堅(jiān)實(shí)的理論根基。

皇天不負(fù)有心人，在他的不懈努力之下，二元水循環(huán)理論與方法體系成功在國(guó)家、流域和區(qū)域等多個(gè)層面得到了廣泛的應(yīng)用。其中，國(guó)家和地方水資源規(guī)劃、南水北調(diào)工程規(guī)劃與調(diào)度運(yùn)行以及三峽上游特大及梯級(jí)水電群等重大規(guī)劃和工程都受到了二元水循環(huán)理論與方法體系的惠及，這對(duì)于我國(guó)水資源的可持續(xù)利用以及水安全保障起到了積極的推動(dòng)作用。

與此同時(shí)，王浩的這一理論體系和研究方法，還獲得了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。這是對(duì)王浩科研成果的肯定，也是對(duì)其理論成果得到實(shí)際應(yīng)用的褒獎(jiǎng)。

從理論到實(shí)踐，從實(shí)踐回歸理論，真理總是在實(shí)踐中被反復(fù)印證，進(jìn)而被更多人所熟知。二元水循環(huán)理論與方法體系也推動(dòng)著我國(guó)水資源學(xué)科體系的發(fā)展與完善，成為產(chǎn)學(xué)研建設(shè)路上的指明燈。

擴(kuò)建生態(tài)文明領(lǐng)域新航線

王浩憑借著專(zhuān)業(yè)的學(xué)術(shù)精神及為解決我國(guó)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題而奉獻(xiàn)的科學(xué)態(tài)度，成功地將二元水循環(huán)理論發(fā)展成為解決實(shí)際問(wèn)題的工具。這一突破性的創(chuàng)新，是基于全球氣候變化下國(guó)家水安全需求展開(kāi)的，不僅對(duì)緩解我國(guó)水資源短缺提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，而且?guī)?lái)了更具有前瞻性意義的解決水資源問(wèn)題方式。

解決當(dāng)下的水資源問(wèn)題，固然是二元水循環(huán)理論存在的現(xiàn)實(shí)意義，但王浩認(rèn)為，二元水循環(huán)理論的存在不僅僅是為了緩解水資源短缺的現(xiàn)狀，也不僅僅是為了解決水資源利用不規(guī)范的問(wèn)題，而是在融合水文學(xué)、水資源學(xué)、氣候?qū)W以及生態(tài)學(xué)等多門(mén)交叉學(xué)科的基礎(chǔ)上，全面地構(gòu)建一個(gè)水資源系統(tǒng)解決方案。

因此，“氣候—水文—生態(tài)”系統(tǒng)的建立就顯得尤為重要，這需要構(gòu)建其耦合模擬、變化環(huán)境下水資源及需水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)、基于遙感和氣陸耦合模式的土壤墑情預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)以及水資源實(shí)時(shí)調(diào)度等多項(xiàng)理論與技術(shù)體系。只有這樣，才能夠?yàn)闅夂蜃兓滤踩m應(yīng)性對(duì)策的制定提供強(qiáng)有力的支撐。

隨著流域二元水循環(huán)系統(tǒng)的成型構(gòu)建，包括國(guó)際著名期刊Hydrology Research的主編Dan Rosbjerg教授在內(nèi)的國(guó)際水利專(zhuān)家對(duì)此表示了極大的興趣。在EGU（歐洲地球科學(xué)聯(lián)盟）年會(huì)上，他全程聽(tīng)取了王浩關(guān)于“二元水循環(huán)驅(qū)動(dòng)下的水資源管理探索”的發(fā)言，對(duì)其實(shí)際研究?jī)r(jià)值頗為看好。這一世界地球科學(xué)研究領(lǐng)域的盛會(huì)，讓王浩和他的團(tuán)隊(duì)備受矚目，包括美國(guó)航空航天局、德國(guó)基爾大學(xué)、英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院等數(shù)十個(gè)單位的國(guó)際科研人員，均表示了進(jìn)一步合作的意向。

以二元水循環(huán)理論為基礎(chǔ)，王浩為解決我國(guó)水資源短缺的現(xiàn)狀提供了很好的思路，而這種遠(yuǎn)見(jiàn)更是建立在基于對(duì)生態(tài)文明建設(shè)基礎(chǔ)之上。多年前的一則公益廣告告訴我們，不要讓人類(lèi)的最后一滴淚成為大自然的最后一滴水。沒(méi)有“大家”的安寧，何來(lái)“小家”的富貴？

以生態(tài)文明為己任，以水循環(huán)為依托，生態(tài)文明建設(shè)還有很長(zhǎng)的路要走，未來(lái)，王浩也將在世界的舞臺(tái)上讓二元水循環(huán)理論惠及更多地區(qū)，為人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展謀福利。