刘俊国 华北水利水电大学校长、瑞士工程科学院院士、欧洲科学院外籍院士

7月15日至18日，党的二十届三中全会在北京举行。全会审议通过了《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》。《决定》中提到中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化，必须完善生态文明制度体系，积极应对气候变化，也提到要健全重大水利工程建设、运行、管理机制。

全球气候变化正在导致极端天气事件愈发频繁，其强度、持续时间和影响范围也在不断扩大，对全球水安全构成了前所未有的挑战。过去一年中，全球共发生了76次极端热浪事件。截至2024年5月，全球平均地表气温比1991-2020年间的平均水平高出了0.65°C。在苏里南，高温日数已超过了158天，而厄瓜多尔更是记录了超过170天的高温，这些数据显示出极端气候事件的严重趋势。

我国近年来频繁遭受极端气候的冲击和影响。例如，2021年河南省遭遇了罕见的“7·20”特大暴雨，引发了严重的洪涝灾害，造成了重大的人员伤亡和财产损失。2023年，海河流域数日连续暴雨导致“23·7”流域性特大洪水，严重破坏了大片农田和基础设施。而2024年，我国更是出现了“北旱南涝，灾害并发”的极端气候格局，北方发布了高温和干旱预警，南方则遭受强降雨的影响，部分地区甚至经历了“旱涝急转”，这对防灾减灾工作提出了极大挑战。

面对这些挑战，国家水网的建设显得尤为迫切。2023年5月25日发布的《国家水网建设规划纲要》标志着我国水利事业迈向新的里程碑。为有效应对气候变化，我们亟需推进国家水网建设，全面提升其在水旱灾害防御、水资源集约利用、水资源优化配置、大江大河大湖生态保护和治理方面的能力。

为了高效地规划和实施国家水网工程，需要深入研究如何优化水网布局来应对气候变化、提升水资源优化配置能力并缓解区域水资源短缺问题，如何通过多级水网建设提升水旱灾害防御能力，以及如何平衡调水工程与水资源集约节约利用。同时，还需要评估水网建设的生态环境影响，考虑水网建设与地下水保护修复的协调，以及构建数字孪生水网和智慧水网管理等。

为了高效规划和实施国家水网工程，我们需要深入研究如何优化水网布局以应对气候变化，提升水资源优化配置能力，并缓解区域水资源短缺问题。同时，还需评估水网建设对生态环境的影响，考虑水网建设与地下水保护修复的协调，以及构建数字孪生水网和智慧水网管理等新技术的应用。

首先，水资源遥感监测技术是国家水网建设的基础性工作，尤其在应对气候变化条件下至关重要。国家水网以自然河湖为基础，以引调排水工程为通道，以调蓄工程为结点，以智慧调控为手段，集成了水资源优化配置、流域防洪减灾和水生态系统保护等多功能于一体。在布局未来气候变化背景下水网工程时，首要任务是深入了解我国河湖和水利工程的时空格局及其基本情况。水资源监测是实现水资源精准监测和智能调度的关键手段。随着卫星遥感科技的迅速发展，水资源遥感监测已成为水利行业的前沿技术之一，但目前仍面临着诸如水域面积提取不准确、河川径流和水下地形测量精度不高、水质反演模型适用性不足等问题，这些问题限制了其在应对气候变化和保障水安全方面的有效应用。所以，我们迫切需要利用卫星遥感、近地无人机监测、物联网与大数据等当代信息技术方法，创建涵盖水域空间主被动遥感监测技术、多尺度水下地形测量技术、不依赖实测数据的水量遥感监测技术、基于多源卫星遥感的水质高精度监测技术等的水资源遥感技术系统，达成空-天-地一体化的信息收集、传递与数据分析，从而获取能服务于国家水网建设的更精确的信息。这些技术的进步不仅能为政府决策者提供国家水网建设的关键决策信息，还能通过长期监测数据分析，反映水网建设对水资源、水环境、水生态和水灾害的影响，推动水资源管理的科学化、精细化和智慧化发展。

其次，三维水资源短缺评价为国家水网建设提供了重要的理论技术支持。在气候变化的影响下，水资源短缺已成为全球最为突出的水安全问题之一。据统计，全球约有一半的人口每年至少会面临一个月严重的水资源短缺。同时，气候变化对全球42%至79%的流域径流量造成了影响，并显著损害了淡水生态系统。水资源短缺也是国家水网建设的重要前提。以往的水资源短缺评价主要关注水量方面的缺乏，而对水质和生态环境的关注不足。未来的水资源短缺评价需要从水量、水质和生态三个维度入手，基于承载力理论，综合考虑水资源量、人类用水需求、水质污染和环境流等多方面因素，有效解决水质型和生态型缺水的难题，构建科学的水资源短缺评价体系，为国家水网建设提供更为全面和立体的科技支持。

再次，渐进式生态修复为国家水网建设背景下的河湖生态环境复苏提供理论基础。国家水网建设的生态环境影响不容小觑，统筹协调国家水网建设与河湖生态环境复苏具有重要意义。然而，在当前的河湖生态环境复苏理论研究和技术开发中，仍面临理论适应性不足、技术推广应用难度大等关键性挑战。渐进式生态修复理论充分考虑了生态系统的退化状况，通过分阶段、分步骤地实施“环境治理、生态修复、自然恢复”的修复治理模式，对受损的生态系统进行循序渐进的修复。这一理论不仅为解决气候变化背景下全球河湖生态环境的复苏问题提供了中国的经验和方案，更在流域生态保护修复的国际学术领域中发挥了引领作用，为国家水网建设提供了理论基础和技术支持。

同时，渐进式生态修复能够有效提升国家水网的生态功能。国家水网不仅是水资源调配的重要通道，也是生态系统的关键组成部分。通过实施渐进式生态修复，能够改善水网的水质、增加水网的生物多样性、提高水网的生态稳定性，从而提升国家水网的生态服务功能，实现水资源的可持续利用。此外，渐进式生态修复还能够促进国家水网的绿色发展。国家水网建设需要大量的资金和资源投入，而渐进式生态修复能够在一定程度上降低建设成本，提高建设效益。通过实施生态修复工程，能够改善水网周边的生态环境，提升土地价值，促进生态旅游等相关产业的发展，实现国家水网的绿色、可持续发展。

随着极端天气事件频发和水资源短缺问题日益严重，建立国家水网已成为中国的迫切需求。通过研发水资源遥感监测、面向河湖生态环境复苏的渐进式修复与智能监测等先进技术，构建数字孪生水利理论技术体系，加强国家水网研究，并实施渐进式生态修复，中国力求构建一个坚强有力、可持续发展的国家水网。这一举措不仅有助于解决国内水资源管理难题，还将使中国在全球水资源保护和应对气候变化中发挥引领作用，推动社会绿色转型与可持续发展。