我国水资源总量约2.8万亿m3,约占全世界水资源总量的6%。由于我国水资源的自然时空分布极不均匀,近20年来全球气候变化,北方黄淮海平原持续干旱,已形成严重的缺水危机,再加上经济社会发展,环境污染,海河流域已是“有河皆干,有水皆污”的局面;黄河连年断流,近年平均水量不及常年径流的一半,黄淮海流域地下水严重超采(超采量约115亿m3),全国600多座城市中有400座存在不同程度的缺水,因此,水资源与水环境问题已成为制约我国可持续发展的重大因素。解决这一危机的战略措施除节水、合理用水、污水处理、水资源保护外,南水北调工程是重大举措之一。
为此建议:将水资源合理开发和利用――可持续发展研究纳入国家中长期科技规划与发展的优先领域。重点研究:我国水资源调查、评价与未来的变化趋势分析;水资源的优化配置、合理布局与南水北调问题(包括大西线PG电子南水北调的可行性、经济性与国际法问题);水资源的有效利用、节水再生、保护水环境与水生态问题;其他水资源的可行性研究――海水淡化技术与经济评价,海水和微咸水的利用等;水沙资源的综合利用问题,生态用水――河流寿命、冲沙、纳污、植被、地下水补给的研究;水资源动态综合信息系统与决策系统的研究。
我国水电资源居世界首位,可开发量为3.78亿kW,但是到本世纪开始仅开发了22%左右,远低于一般发达国家的开发水平。我国水电资源80%左右分布在中、西部地区,由于水利水电资源的地域分布不均匀,西电东送(水电)是经济社会发展的战略措施。西部地区不仅有丰富的水能资源,还有丰富的矿产资源和其他资源,尽早开发西部水能资源可带动西部矿产资源开发及地区经济发展,也必将促进全国经济持续发展。
我国水电资源的开发,将要修建众多的巨型高坝与水电站工程,因此,我国高坝工程建设与筑坝技术在21世纪将面临新的机遇与挑战,也将在现代高坝科学技术理论与应用方面登上新的高峰。这些工程的主要特点是:坝高库大,泄洪流量大,地震强度高,地质条件复杂,地基处理难度大,地下厂房机组容量大。为此建议:加强我国西部地区水电开发与高坝建设中的基础与应用基础科学前沿研究,以保证工程安全―经济―环保三大目标的实现,同时推动基础学科的发展:如固体弹性与塑性力学,流体力学与湍流理论,岩土力学,损伤断裂力学,随机波动力学,材料细观与微观力学,高新实验技术以及各类计算机模拟方法等。
由于受季风气候影响,我国历史洪水灾害严重且频繁。’98特大洪水后,中央在防洪工程整治与建设方面十分重视,几年来共完成1600多亿元的防洪基础设施的投入。目前长江干流堤防已基本达到规划标准,黄河干流堤防防洪标准亦有所提高,三峡水库建成蓄水后,对下游特别是荆江河段可防御100年一遇的洪水,黄河经多年治理与水土保持,近年泥沙量有一定程度的减少,据测算,已由每年16亿t减少至13亿t;小浪底水库投入运行后,对黄河下游防洪减沙有一定的作用。但是,上述工程措施仍远未从根本上解决我国江河的防洪问题。对长江,特别是持续干旱近40年的黄淮海流域,具有发生大洪水或特大洪水的可能,对此不可掉以轻心,防洪减灾应列入国家21世纪重大战略议题。
在加强防洪战略决策研究中,中国工程院在《中国可持续发展水资源战略研究》中提出“要从以建设防洪工程体系为主的战略转变到在防洪工程体系的基础上,建成全面的防洪减灾工作体系”,这无疑是正确的,也是比较全面的思路。关键在于:将防洪减灾放在社会、经济、工程、科技管理多层面上综合考虑,在社会经济层面上要对拦、蓄、排、分洪等措施进行应对方案的危险评价和决策;在工程技术层面上要对堤防、水库、湖泊、分滞洪区的联合功能与优化调度进行研究,在科技攻关上建设好实时的流域信息网,对洪水进行PG电子准确预报、预警,对工程(特别是堤防)的工作性态作出实时评价。此外,对战争与条件下河流大坝与水库的安全防御与反应系统也应列入研究议程。
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