构建新时代水资源调查监测体系
郝爱兵
（作者系中国地质调查局副总工程师、中国地质环境监测院院长）
水是山水林田湖草沙冰生命共同体的核心要素，既是珍贵的自然资源，也是维系生态环境健康的决定性因素，同时也是洪涝干旱、地面沉降、崩塌滑坡泥石流等自然灾害的诱发因子。深入贯彻习近平生态文明思想，落实“以水四定”（以水定城、以水定地、以水定人、以水定产）原则和“五水统筹”（水资源、水环境、水生态、水安全、水文化）要求，高效支撑服务自然资源部门履行“两统一”职责，为水资源资产评估、确权登记、有偿使用、合理开发与保护、国土空间规划与用途管制、生态保护修复等提供基础依据，必须大力拓展水资源调查监测工作领域和研究内容，构建新时代的水资源调查监测体系，探索形成多方位的支撑服务产品。全方位拓展水资源的内涵和外延，构建新时代水资源调查监测体系在工作对象上，应实现对大气水、地表水、地下水、土壤水、冰川冻土水、海洋水等的全覆盖；在工作内容上，应在对数量、质量、范围、边界、开发利用（用途）、动态变化进行调查监测的基础上，强化水资源资产价值和水生态、水环境、水文化、水灾害属性的调查评价，科学评估水资源在经济社会发展、生态保护修复、自然灾害防治中的关键作用；在工作要求上，建立统一的水资源调查监测技术标准体系，构建高分高精、实时在线、智能运维、多维产出的水资源监测网络。探索构建支撑服务“两统一”职责的水资源评价方法和成果体系探索建立水资源资产价值、环境价值、生态价值和灾害损失评估的指标体系和技术方法，支撑开展水资源资产价值评估，为资产清查核算、资源确权登记、生态补偿等提供科学依据。根据不同尺度、不同层级的国土空间规划与用途管制、生态保护修复、地面沉降防治等需求，有针对性地提供多水源综合区划成果。研究构建“五水统筹”的监测预警技术方法和服务产品，使之成为资源环境承载能力监测预警和城市安全体检评估等的核心内容之一。着力推进水平衡研究和水资源调查监测技术方法创新加强大尺度和长周期的水循环与水平衡研究，提升对全球气候变化和人类活动影响水资源演变规律和驱动机制的认识。深化生态系统水源涵养能力、地下水生态效应、湿地水平衡机制等的研究，为生态保护和修复提供科学支撑。强化水资源调查监测技术方法创新，开展水资源感知与探测技术、水资源数据融合与智慧模拟技术研发，在无人机传感及视频图形智能识别和传感监测、基于大数据的机器深度学习和人工智能算法、大气水—地表水—土壤水—地下水相互耦合的水资源模拟模型及仿真试验手段等方面实现长足进步。构建国家水资源调查监测工作机制支撑服务自然资源管理“两统一”职责的新时代水资源调查监测工作，既需要立足相关部门和机构已有的工作基础，更需要开展大量探索创新。因此，按照统一组织、优势互补、数据共享的原则，构建多部门协调、中央地方联动、跨学科联合的国家水资源调查监测工作机制是实现工作目标的重要保障。院士之声
加强水平衡研究
支撑国土空间规划
中国工程院院士张建云
国土空间规划是国家空间发展的指南、可持续发展的空间蓝图，是各类开发保护建设的基本依据。国土空间规划要按照“以水四定”的原则，统筹考虑水资源、水环境、水生态、水安全、水文化，指导用水结构和空间布局优化调整。水资源短缺和时空分布不均已成为我国经济社会发展的重大制约因素，一些重点流域或区域水资源与生产、生活、生态“三生”空间失衡，产生诸多资源环境问题。随着全球持续变暖，青藏高原雪线上升、冻土范围和特性发生明显变化，“中华水塔”的径流变化，关系到水资源的可持续利用和国家水资源安全。我国北方地区河流径流量整体上呈减少态势，但经济社会快速发展对水资源的刚性需求增加，进一步加剧了水资源的短缺矛盾。华北平原已经成为我国乃至全球地下水漏斗面积最大、地面沉降最严重的地区。东北三江平原农业灌溉用水快速增长，地下水采补失衡问题日益突出。建议各级国土空间规划编制时，要加强水平衡分析研究，基于水平衡关系及水循环要素演化规律，剖析当前国土开发利用与保护中存在的突出问题，强化水土资源适配性，研究适应水土资源条件的国土空间开发利用和生态保护修复策略，实现良性的区域水平衡，以水资源的可持续利用保障经济社会的高质量发展。地表水与地下水之间具有非常密切的水力联系，其水量、能量和物质交换对水资源合理配置、流域生态系统功能维持、地质环境灾害和水污染防治具有重要意义。一个区域（流域）的总水资源量是当地降水形成的地表水和地下水的产水量，由于地表水和地下水的相互联系和转化，河川径流量中的基流部分是由地下水补给的，地下水补给量中的一部分又来源于地表水的入渗，因此在计算水资源总量时应扣除地表水和地下水相互转化的重复量。当然，也不能将重复量简单地划归地下水或者地表水资源量，否则将加大地下水可采资源量（或地表水可利用资源量）。我国西北和华北地区许多地方的地表水和地下水转化频繁，而且地表水多数是地下水的重要补给来源，甚至是唯一的补给来源。但由于上游过度拦蓄地表水，截断了山前平原区地下水的补给来源，加上地下水过量开采，引起了区域地下水位的持续下降，在华北平原诱发比较严重的地面沉降，在西北内陆河流域导致天然湖泊湿地退缩，以及荒漠化等各类地质环境灾害和生态环境问题。建议在我国水资源管理工作中，进一步提高对地下水与地表水相互转化关系的科学认识，重视地表水与地下水相互转化形成的重复量，正确认识地表水和地下水的差异性和统一性，根据开发利用条件，坚持“宜表则表，宜地则地”，对地表水与地下水实施统筹管理、联合调度，使水资源开发利用更加有利于经济社会发展和生态系统协调健康。
防治矿山地下水灾害
促进资源化利用
中国工程院院士武强
地下水不仅具有资源、环境、生态、能源、信息等多重属性，还存在灾害这一重要属性。地下水的灾害属性突出表现在各类矿床在采掘过程中所发生的各种突（透）水矿难、地基与隧道开挖和水库等各类工程施工建设过程中地下水的突（渗）出事故。在采掘过程中因扰动破坏含水层（组、带）结构诱发的突（透）水矿难，是地下水灾害属性的典型代表。以煤矿床为例，全国煤矿年矿山排水量近80亿立方米，利用率约75%。因其地下水压高、充水通道复杂和强度大，给煤矿安全开采带来了严重水患威胁，成为了仅次于瓦斯群死群伤事故的煤矿第二大杀手。地下水害矿难不仅容易造成井下作业人员重大伤亡，而且在经济损失、事故抢险救援难度和恢复矿山生产所需时间等方面也比其他矿难更严重。针对严重的地下水突水灾害，建议进一步加强对其灾害属性及防治的研究。一是加强基础理论研究，不断深化对我国矿山水害的基本认识。二是强化井下水害超前探测（放）技术，完善采掘工作面超前定向钻孔探放水技术、井下涌（突）水源快速综合判识技术。三是提升矿山水害预防与治理技术，包括矿井充水三维可视化分析、造孔注浆加固、机械化充填开采、电泵排水等技术研发。四是加强“煤—水”双资源型矿山协调开发理论与技术研究，促进矿区水害由单纯防治向防治与保护优化转变。专家观点
重视遥感大数据应用
提升地下水系统演化规律研究水平
宫辉力
（作者系首都师范大学原校长）
近年来，全球变化背景下，自然系统与人类活动相互作用，深刻影响和改变着区域水循环系统。地下水是区域水循环的重要环节，在快速变化条件下呈现出独特的适应、响应和演化方式。为提升地下水系统演化规律研究水平，地球系统模式云计算平台与遥感大数据的深度结合为监测、识别区域地下水系统的复杂演化提供了新方法。基于共享云平台上遥感大数据、分析工具（人工智能算法及其新进展）等公共资源，耦合监测网小数据集，利用时空分析、数据挖掘等技术，为多尺度地下水循环时空模式识别与归因研究提供了可行性。例如，针对区域地下水循环过程的量化研究，利用GRACE卫星的时变重力场数据和InSAR卫星的形变场数据，结合地下水动态长期监测数据，可以实现物理机制驱动的地下水数值模型与大数据驱动的人工智能模型的耦合，能够监测、评估区域地下水储量时空变化，提高地球系统模式的水循环量化监测、评估与预测能力。建议加强遥感大数据、监测网小数据与云平台深度结合，系统构建综合分析平台，创建包含未来气候变化、极端事件变化、区域社会经济发展等情景在内的区域地下水循环演化数据云孪生模式，预测不同情景约束的区域地下水系统演变趋势，提出相应的调控对策和政策建议。发展生态水文地质
支撑生态文明建设
万力
［作者系中国地质大学（北京）副校长］
地下水与陆生植被生态间相互作用过程和机制是生态水文地质学研究的主要任务，也是地球系统科学转载请注明：http://www.0431gb208.com/sjszjzl/694.html
