环境学院刘俊国教授在《科学》杂志上发表有关水资源管理的论文
2015年08月28日 科研新闻 浏览量 :1325


论文截图

         8月7日,国际顶级综合性学术期刊《科学》(Science)发表了我校环境科学与工程学院刘俊国教授作为通讯作者的一篇论文:《用绿色的方式管理水资源》(Manage water in a green way)。

         修建水利工程,又称为“灰色”基础设施,是进行水资源管理、支撑社会经济发展的传统方法。但大坝、输水管道和防护屏障等基础设施往往成本高昂。而且,灰色基础设施会破坏生态系统及居民生计所依赖的生物物理过程。因此,现在人们开始重新关注更为灵活的、价格划算的、能够提供多种生态服务功能的“绿色”基础设施。但是,目前有关绿色和灰色基础设施的对比研究尚不多见。

         绿色基础设施是指由自然或半自然区域组成的、具有与灰色基础设施相似功能和设计目标的空间网络。 湿地、健康的土壤、森林,以及能够产生径流的积雪等生态系统,具有提供洁净饮用水、调节洪水、控制水土流失、储存水资源并用于水力发电和灌溉等功能,能够作为水利工程的替代方法进行水资源管理。数千年来,人类文明早已依赖自然过程,结合适当的方法和技术,并辅之以少量外部投,取用并分配水资源。

         目前文献中鲜有关于绿色基础设施成本有效性的报道,关于绿色和灰色基础设施成本效益比较的研究更为少见。经济效益分析是估算灰色基础设施成本的常用方法,但这些方法常常会低估水利工程成本。例如,据估计,世界上四分之三的大坝工程会超支,比平均估计成本高出96%。 尽管绿色基础设施比传统方法更可持续且经济划算,但有关绿色基础设施的成本和有效性研究还很少。因此,评价湿地、潮滩、珊瑚礁等绿色基础设施的经济效益尤为重要。

         文章在综述的大量文献的基础上,总结了有关绿色基础设施进行水资源管理的科学前沿问题,包括如何评价绿色基础设施的实施效果 ,如何构建“社会水文”模型进行基础设施的有效性和社会可接受性评价,以及如何评价生态修复工程的水文循环影响等。

         文章还指出,如果灰色水利基础设施可靠性强、失败率低,这些设施可能是进行水资源管理的最有效的方法。然而,灰色基础设施会破坏生态系统,影响居民生计。因此,绿色基础设施可能是一种更为安全、更为保守的途径。然而,绿色基础设施的“多功能性”目前尚未被广泛认知,成本收益数据的缺失也增加了其被广泛应用的风险。在社会经济高速发展、全球气候变化不确定性增大以及生态环境遭到严重破坏的背景下, 深入讨论并量化基础设施的长期可持续性,并对其环境和经济影响进行权衡分析,具有重要的现实意义。

         水资源问题已经成为制约全球社会经济可持续发展的关键瓶颈问题。文章在综述绿色和灰色基础设施对于水资源管理的作用及其成本有效性的基础上,总结了绿色基础设施研究的前沿科学问题。同时强调,在灰色基础设施的基础上补充或整合基于生态系统的绿色基础设施,对于满足当下和未来水资源需求至关重要。该文章为解决日益突出的水资源问题指出了一条“绿色”之路,为保障全球和区域水安全和生态安全提供了理论依据。

         刘俊国教授是我校环境科学与工程学院重点引进的人才,在中、美、英、瑞、奥、荷等国家具有丰富的工作经历。中组部第一批“青年拔尖人才”入选者。主要从事水文水资源及湿地生态方面的研究。在Nature、Science、PNAS等刊物发表论文70余篇。发表文章被Nature、Science等期刊文章引用1200余次。文章获“中国百篇最具影响国际学术论文”及“全球近10年ESI高被引论文”。刘俊国教授担任了国际水协SCI刊物Journal of Water and Climate Change共同主编,北京生态修复学会理事长,Science和PNAS期刊同行评议专家。兼任联合国最佳水资源实践奖技术咨询委员会委员,国际水足迹网络同行评议专家委员会委员,荷兰"环境与可持续科学"专业评估评审团主成员,国际生态修复会议学术委员会委员等职。其在蓝绿水、水足迹、虚拟水、生态水文等方面的学术成就对于国际水文科学的发展起到了一定的引领作用。2015年成为国际水文科学协会(IAHS)十年科学计划领导者,为目前全球7名领导者之一,负责对十年科学计划在全球的推广工作。

         论文地址: http://www.sciencemag.org/content/349/6248/584.2.summary

(环境学院供稿)

 

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