2016年5月8日上午，中国工程院院士王浩做客南科大讲堂第70期，为我校师生带来一场关于变化中的流域“自然—社会”二元水循环的精彩讲座。环境科学与工程学院院长郑春苗教授主持讲座。

王浩院士

          王浩院士是水文水资源专家，现任流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任，国家水利水电科学研究院水资源所名誉所长，兼任全球水伙伴（中国）副主席，中国自然资源学会、可持续发展研究会、创新方法研究会等国家及学术团体的副理事长。王浩院士研究团队于1999年提出并逐步完善的流域“自然—社会”二元水循环理论，领先了国际水文界整整七年。

         我国人多水少、经济发展迅速，水问题尖锐，已经成为制约可持续发展的瓶颈，人类活动对水循环影响的程度、范围和深度远远高于世界其他国家。讲座中，王院士从“自然—社会”二元水循环的提出、二元水循环理论的主要内容、二元水循环及其伴生过程综合模拟、流域水资源高效调控理论方法、海河流域水循环多维临界调控及海河流域水安全调控关键措施等六个方面详细介绍了变化中的流域“自然—社会”二元水循环问题。

讲座现场

【人类活动：从自然水循环到“自然 –社会”二元水循环】

         水是生态系统控制性要素，水循环是塑造地表环境的基本营力。在没有人类之前，地球水循环存在的主要形式为自然水循环模式；而人类活动中温室气体的排放，使水循环动力系统发生改变，下垫面形状的改变，则改变了参数性状，人工大规模取用耗排水，造成了循环结构的变化，由此便形成了“自然—社会”驱动下的流域二元水循环特性。

王院士指出，自然水循环中主要有水的汇集过程和自净过程，体现为大气过程、地表过程、土壤过程、地下过程；而社会水循环则有水的耗散过程和污染过程，体现为取水、输水、用水、排水、污水处理、再生回用六大过程。在自然和人工的双驱动作用下，水循环的动力条件、循环结构、循环特性和循环参数呈现出明显的自然和社会二元特性。

【详探二元水循环：学科范式与综合模拟】

          “由于人类活动的影响，水循环各基本环节均发生了平稳性变化，改变了水文系列的一致性，于是我们提出了从传统的‘还原’到‘分离—耦合’的二元水循环学科范式。”自然与社会水循环多过程耦合互馈机制、基于水循环全过程的水资源量—质—效转化机理成为二元水循环的关键学科问题。同时王院士介绍，对自然与社会水循环的相互影响与结构耦合、二元水循环多过程多尺度时空耦合、变化环境下水循环演变规律与水资源动态评价、未来预测与水循环调控方案的研究应该成为二元水循环的主要研究内容。

          “目前自然水循环检测较为完善，社会水循环观测网络相对薄弱，导致二元水循环的水平衡观测网络不闭合，对认识二元水循环的相互影响与协同演化机制极为不利，亟需加强。”王院士指出对二元水循环全过程、参数和状态变量应进行原位现场观测。

【深入浅出：海河流域二元水循环模型构建】

         海河流域是我国人类活动最强烈、战略地位最重要、水资源最短缺、水问题最突出的流域，因此对海河流域水循环演变机理的研究极具意义。

         王院士团队利用二元水循环模型，在时间轴上，对海河流域过去、现在、未来水循环进行了模拟和预测，识别二元水循环演变规律，并从农田和自然生态系统的净初级生产力、蒸发蒸腾、湿地面积等多角度揭示了海河流域四大生态演变规律。“不同水问题的本质都是水的效低下，调控核心是让低效水向高效水转化，并且低效和高校是综合的概念，需要结合水循环的经济、生态、环境的综合效应来评价。”因此海河流域水安全调控的关键措施便是深度节水、非常规水利用、一体化水网建设和最严格地下水管理。

         王院士团队创建的流域水循环及其伴生过程的综合模拟与预测平台（NADUWA3E）实现了三大系统全方位耦合模拟，值得一提的是，“流域水循环演变机理与水循环高效利用”曾获2014年国家科技进步一等奖。

         讲座的最后，王院士与听众进行了有趣的互动，对南水北调等问题进行了探讨。

文字：学生新闻社 李晓丹

摄影：学生新闻社 宋梽豪 何柏霖 何思阳