中國高效踐行智慧治水
作為世界最大調水工程，南水北調工程正在加速改變中國自古“南豐北缺”的水資源分佈；被譽為“華北之腎”的白洋淀，短短五年間就還清復綠；有“中華水塔”之稱的青海，在探索“河湖復蘇”科技的同時，利用再生水解城市之“渴”……依託“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”新時代智慧治水指南，將綠色發展理念轉化為一系列科技實踐。擁有古老治水智慧的中國，正在大規模展開高效治水的新探索。
科技加持 “華北之腎”加速功能恢復
360平方公里淀區內，140余個淀泊星羅棋佈，3000余條溝壕縱橫交錯……白洋淀是大清河流域緩洪滯瀝的大型平原洼淀，作為華北地區最大的濕地生態系統，它又被譽為“華北之腎”。雄安新區承載著“千年大計、國家大事”，因坐擁白洋淀而擁有天然生態優勢。
下好流域治理一盤棋，上好綠水青山一堂課，白洋淀治理在科技賦能下，交出亮眼“成績單”。中國環境監測總站數據顯示，2021年白洋淀淀區及上游有水入淀河流水質全部達到三類及以上標準，由2017年的劣五類水質實現明顯改善。
污染治理齊頭並進
如今，白洋淀的春天，是蘆葦青翠如玉，是紅日映透淀底，是鳥翔魚躍的一派水鄉景色。過去，由於上游工業污水排放、淀區生活污水直排、機械船隻增多，水質不斷惡化，一些河段一度呈“醬油色”。
不讓一滴污水進入白洋淀，這是白洋淀環境保護與治理的一項硬指標。
白洋淀流域852家重點監控涉水企業全部安裝污水線上監控設施，淀區上游25家省級及以上工業園區全部完成污水集中治理、雄安新區高污染、高排放、高耗水企業全部退出……為從源頭上減少污染物排放，工業污染治理首當其衝。
白洋淀生態環境治理不僅局限于白洋淀，而是整個流域，“強化上下游協同防護避免功虧一簣”日益成為流域生態環境治理的共識。幾年來，河北完成流域內37個省級以上工業園區污水集中處理設施建設，排查取締“散亂污”企業3萬餘家，持續保持動態清零。
數字跳動，實時更新，記者在東鄰雄安新區的保定市徐水區污水處理廠中控室看到，清晰的巨型螢幕上各類數據資訊一目了然，工作人員正認真記錄著，為監測出水水質做準備。
“現在這座污水處理廠提標改造後實際日處理污水達3萬立方米，出水水質均已達到大清河流域重點控制區排放標準，出水合格後排入瀑河。”徐水區城市管理綜合行政執法局相關負責人說。
城鎮污染治理原來一直是白洋淀流域生態修復工作的短板，如今在流域城鎮污水處理廠全部達到《大清河流域水污染物排放標準》基礎上，23座城市污水處理廠再次提標改造，達到地表水三類標準，遠高於國家工作要求和現行污染物排放最高標準。
同時，河北在流域設市城市加快推進海綿城市建設，並將流域現有合流制排水管網全面實施改造，新建排水管網全部實現雨污分流。
為改變原生村落生活污染物入淀的情況，雄安新區對淀中村、淀邊村開展“一村一策”專項整治，對103個淀中村、淀邊村，因地制宜配建115座小型污水處理設施，實現污水全收集、全處理，其中39個淀中村配建57個生活污水處理站，污水處理後實現全導出、全利用。截至2021年，白洋淀流域沿線（不含雄安新區）852個村莊完成生活污水治理。此外，白洋淀流域所有保留的規模化畜禽養殖場糞污處理設施裝備配套率達到100%。
科技加持監測監管
野生鳥類一向被譽為生態環境的“晴雨錶”。2021年秋季至今，安新縣自然資源局白洋淀濕地保護區管理中心的工作人員先後觀測記錄到國家一級重點保護野生動物大鴇、青頭潛鴨等，以及灰鶴、黑翅鳶等珍稀鳥類的蹤跡，且觀測數量遠超往年。
淀裏的水越來越清，往昔難得一見的鳥類、魚類的身影明顯增多，這些改變背後離不開監測、監管新技術的加持。
記者在白洋淀看到，一艘“天地一體化”生態監測的水上實驗室正對水質進行日常監測。空中無人機監測，水中無人船採樣，採樣數據通過5G信號第一時間回傳。船上的水質監測設備能夠實現化學需氧量、氨氮、總磷、藻密度等14項水質指標的快速分析。
“王家寨自動監測站是新區在白洋淀湖心區設置的一個淀區超級站，可以實現水質、空氣品質的實時監測。”雄安新區生態環境監控中心工作專班自動室負責人說，在常規水質監測指標基礎上，這些試點建設的環境自動監測超級站集空氣品質自動監測、水質自動監測、氣象自動觀測、水文自動監測、水污染自動溯源和5G視頻監控于一體。
VR眼鏡、智慧採樣質控保溫箱、安裝了質控程式的軟體平臺……在雄安新區生態環境監控中心二樓化驗室區域的樣品交接室，一項項“黑科技”讓人目不暇接。接到採樣任務後，採樣員通過智慧採樣質控保溫箱保證到達正確的採樣點位，採樣質控智慧終端可通過北斗導航、5G、區塊鏈、環境地理資訊系統等新技術，保證採樣箱到達預設的採樣點位才能開箱。
通過全國首創的環境監測採樣質控系統，結合物聯網、網際網路、區塊鏈等高科技手段，真正做到了採樣全過程質控，數據全程留痕和數據可溯性。這將在環境監測垂直管理改革過程中發揮重要的作用。
在三樓的雄安生態環境指揮調度中心，“雄安新區智慧監測平臺”正在運作，水質監測網路地圖上的顏色根據每個月環境狀況而變換。該中心構建起針對各級調度的指揮網路，遍佈新區三縣30個鄉鎮的自動監測站工作人員通過手機App接收指令，對預警區域進行環境取樣，調度中心進行實驗和分析，從而實現異地多人協同的監控指揮功能。
“目前，雄安正從‘天地淀’逐漸向‘天空地淀一體化’生態監測網路建設邁進，擬引入衛星遙感技術，搭建白洋淀水系生態監測管理平臺，實現白洋淀全域、全淀泊監測。”雄安新區生態環境局監測科負責人王英俊說。
遠端執法更是讓違法排放無處遁形。通過一套遠端執法系統，數十公里外的污水處理廠的採樣儀工作情況盡在掌握。目前，新區範圍內符合條件的涉水企業已經全部安裝線上監控設備。經提標改造後，安新縣污水處理廠增加了智慧化控制系統，新建了9組超濾膜組架車間，根據進水量和水質情況，啟用不同組架的超濾膜設備。
“我們通過遠端控制抽查採樣儀器，定時留取企業排水水樣，可以第一時間掌握企業超標排放情況，快速鎖定違法證據。”雄安新區生態環境局執法支隊相關負責人表示。
探索生態修復新模式
水域生態修復工作是白洋淀流域環境治理的重要內容之一。為支援配合白洋淀開展生態環境修復保護，由農業農村部設立、中國水產科學研究院負責組織實施的“白洋淀水生生物資源環境調查及水域生態修復示範項目”（下稱“示範項目”）在雄安啟動實施，由中國水產科學研究院、河北省海洋與水產科學研究院、河北大學等單位共同承擔。目前，示範項目已取得階段性成效，初步形成“以漁凈水、以水養魚”模式，探索了白洋淀水域生態修復的新技術、新方法和新模式。
在鰣鯸淀淀區，示範項目探索研究水產種質保護區、草型淀區和藻型淀區等三種生態修復模式，整合水生生物養護、生態預警和棲息生境營造技術，優化魚類增殖放流和繁殖群體結構，建成200畝白洋淀水域生態修復試驗區和1500畝白洋淀水域生態修復示範區。
自啟動以來，示範項目系統開展白洋淀及主要入淀河流水生生物資源與環境調查，並利用水生生物生態屏障構建、棲息生境營造、區域分級養護三大技術，在白洋淀開展恢復水生生物資源種群結構、修復水域生態系統等提升示範工程。
通過系統調查白洋淀流域75個站位的水生生物資源和環境，示範項目獲得浮游動植物、水生植物、魚類資源等數據8萬條，29個水質及沉積物等環境指標數據6500條，初步掌握調查區域水生生物資源與環境現狀，製作形成白洋淀濕地、水生植被等專題圖件36張，為白洋淀增殖放流研究和生態系統服務功能評價奠定重要基礎。
針對西大洋水庫，示範項目組工作人員利用生物操控修復模式，開展沿岸帶生態防控區、生態浮島、關鍵物種棲息地等構建試驗，安裝浮床1500平方米，種植挺水、浮葉和沉水植物4000平方米，建立沿岸帶和敞水區生態防控區；針對入淀河流府河，打造河道生態走廊示範區，為提高魚類繁殖發育、外來物種防控、污染凈化等功能，設計並實施複合人工生境系統200畝。
據了解，農業農村部下一步將以白洋淀為重點，加快漁業生態修復示範，開展大水面生態漁業示範建設，推進“以漁養水”科學發展，有效發揮“以漁養水”的生態服務功能， 打造“以漁護水、以水養魚、以漁富民”的水域生態維護與修復模式，推動白洋淀流域生產、生活、生態“三生融合”。
農業農村部官網顯示，“白洋淀水生生物資源環境調查及水域生態修復示範”專項實施以來，形成了“以漁控草、以漁控藻、資源恢復、種群平衡、生境修復”五大模式。示範區水面漂浮死亡雜草減少80%以上，生物種群結構得到優化，多樣性增加20%以上，魚類結構得到改善，魚類棲息環境得到改善。
流水不腐、戶樞不蠹，“華北之腎”的功能正在加快恢復。白洋淀畔，一幅藍綠交織、水城共融的水鄉畫卷徐徐鋪展，一座“妙不可言、心嚮往之”的追夢之城正在拔節生長。（記者 杜一方 石家莊報道）
技術助力 “中華水塔”探索“開源節流”
青海省是長江、黃河、瀾滄江的發源地，也是中國重要的生態安全屏障。同時，每人平均水資源佔有量高，但水資源總量偏低的省情折射出青海水資源的時空與區域分佈不均，屬於相對缺水地區。
近年來，青海深入落實國家節水行動，利用科學技術手段，促進水資源集約利用，推動實施一批水生態保護與治理工程，以節水優先、以水而定、量水而行的發展理念管好水資源，確保“一江清水向東流”。
在青海省西寧市第一再生水廠車間內，潺潺流水自管道中流出，水池內的綠蘿在“貪婪”地吸收水分，綠色的葉片在陽光照射下熠熠生輝。這些用於澆灌花朵的水，曾是市民家中排放的生活污水。
西寧市污水處理有限公司第一再生水廠副廠長顏維敏介紹，再生水廠正在探索水生植物吸附污染物的新技術，提高水環境自凈能力。“目前廠內使用的原水為西寧市海湖新區、八一路等區域的生活污水，經由第三污水處理廠處理達標後，再經過第一再生水廠深度處理成為符合標準的再生水。”
青海被譽為“中華水塔”，但省會城市西寧每人平均水資源量僅為570立方米，為全國平均水準的四分之一，屬於資源型重度缺水城市。迴圈利用水資源成為目前節約用水的有效途徑之一。
為了讓再生水物盡其用，西寧市出臺了《進一步穩定工業經濟增長的若干措施》，對使用中水的企業給予每噸水減免0.8元的排污費補貼，鼓勵城市景觀、綠化、道路噴灑等城市雜用水及工業生產用水優先使用再生水，中水使用率逐年增加。
除了探索“河湖復蘇”的“黑科技”，利用好再生水更能解城市之“渴”。顏維敏介紹，第一再生水廠每日生產景觀用再生水0.8萬噸，用於城市綠化、道路澆灑和寧湖濕地補充用水；每日生產工業用再生水0.8萬噸，主要為西寧市東川工業園區提供工業用水。
在東川工業園區亞洲硅業（青海）股份有限公司的提純車間內，再生水被用於循環系統的補充水和脫鹽水的原水。西寧東川工業園是青海省用水量較大的工業園之一，園區內高精尖企業居多，用水品質要求高，部分企業使用的導電率較低的水被稱為“奢侈水”。
“過去，我們在生產中使用的自來水鈣鎂離子較高，時間一長容易形成水垢，影響設備生產效率。”亞洲硅業（青海）股份有限公司多晶硅工廠廠長冉勝國說，2014年，工廠開始在迴圈水、脫鹽水系統中利用再生水。由於再生水鈣鎂離子低，電導率遠低於自來水，不僅延長設備壽命，還提高了水資源利用率。
2021年，第一再生水廠全年共向東川工業園區內企業供應233萬噸再生水。顏維敏介紹，使用再生水，企業水資源使用率提高了30%，同時工業生產中減少了自來水用量，還能保障城鄉居民的生活用水。
目前，西寧市已建成投運第一再生水廠、第四、第五污水處理廠配套中水廠，有效提高了水資源綜合利用率，開發城市第二水源。2021年，青海省圍繞用水總量強度雙控，推進農業節水增效、工業節水減排，萬元國內生產總值用水量為75.5立方米，較2020年下降6.8%。
破解水資源短缺難題，既要開源，更要節流，如何通過升級技術手段，充分利用好每一滴水，柴達木盆地收穫季節連片“火紅的海”給出了答案。
因兼具經濟價值與生態效益，枸杞作為代表性作物在柴達木盆地得到廣泛種植。但長期以來，受限于年降水量較少，蒸發量很大的自然條件，柴達木盆地地區每平方公里產水量遠低於全國平均水準，加之用水效率低下，水資源供需矛盾突出。隨著枸杞種植面積不斷擴大，傳統的大水漫灌導致的資源浪費和生態問題愈發突出。
走訪期間，多位種植戶向記者表示，過去的無序灌溉導致地下水位抬升，耕地逐漸次生鹽漬化，不僅浪費大量水資源，同時土壤板結不利於枸杞苗生長髮育。
“開展高效節水灌溉勢在必行。”20世紀90年代起，青海大學省部共建三江源生態與高原農牧業國家重點實驗室研究員李潤傑的研究團隊在柴達木盆地開展實驗，測試固定式噴灌、微噴灌、滴灌等節水灌溉技術的適應性，逐漸確定了以滴灌、地下滴灌為主的枸杞灌溉模式。
“雖然滴灌節水效率高，但由於柴達木盆地土壤母質中鹽分含量較高，採用滴灌後易導致枸杞田土壤鹽分過高，進而造成枸杞死亡。”李潤傑告訴記者，研究團隊從枸杞的灌溉方式入手，在苗期採用地面灌溉，中期採用滴灌、入冬前再進行一次地面灌溉，有效防止了土壤鹽分過快積累。
農業用水方式向節約集約轉變，種植中水肥施用的模式同樣也要“與時俱進”。李潤傑團隊聯合青海大學青海省農林科學院和枸杞種植企業，研發出了高溶解性能的枸杞滴灌肥，使用水肥耦合技術提高水分和肥料利用率，將土壤的水分及養分濃度維持在適宜範圍。
據了解，項目課題組通過定制專業滴灌設備，設計出針對大型種植片區的廠房式水肥一體系統。“先在大田通過鋪設滴灌設備解決節水問題，再修建攪拌池溶解肥料，溶液經過沉澱過濾後，通過滴灌設備輸入到大田。” 李潤傑說， 經過實驗測試，有了針對枸杞不同生長時期研發的滴灌肥和節水滴灌技術，每畝枸杞果產量增加超過50%。
“目前，園區內約有1萬畝枸杞田推廣使用水肥耦合技術。”都蘭國家現代農業產業園管委會相關負責人介紹，以前每畝枸杞每年用水超過800立方米，推廣水肥耦合技術後，每畝用水量普遍控制在300立方米以內，經濟效益顯著提升。
“未來，我們將依託柴達木盆地的太陽能資源，在項目基礎上改進滴灌技術，探索新能源+水肥一體化的灌溉模式，進一步降低種植戶的生產成本。”李潤傑說。（記者 李寧 陳傑 西寧報道）
中國在世界“渴對角線”上不斷“收縮”
缺水的天津在上世紀70年代流傳著“自來水腌鹹菜”這樣一句話——因為海河受到海水倒灌的影響，天津的水質苦鹹。1983年，引灤入津工程竣工。2014年底至今，南水北調中線工程已累計向天津引調長江水超70億立方米，使天津形成了以南水北調、引灤工程為骨架的供水新格局，有效緩解了用水緊張。
這是幾十年來中國在世界“渴對角線”上不斷“收縮”的一個例證。
“渴對角線”是法國戰略研究基金會副研究員弗蘭克·加朗多年前提出的概念，這條線起于直布羅陀，經過馬格裏布、中東、中亞，一直延伸到中國西北、華北和東北，沿線居民每人平均水資源佔有量不足500立方米——這是世界公認的極度缺水標準。
從地圖上可以看到，“渴對角線”在中國境內是從西北地區經河西走廊，延伸到華北、東北地區。這與中國自古“南豐北缺”的水資源分佈狀況基本吻合。
通常來講，中國可以劃分為10個水資源一級區，“渴對角線”上的“北方6區”水資源總量大約僅為“南方4區”的四分之一。
弗蘭克·加朗認為，在“渴對角線”上的國家和地區經濟社會發展都會受到“乾渴”的嚴重影響。
近些年來，中國政府在“渴對角線”穿過的地區，通過區域間調水和協作逐步解決著這個問題。
2014年，中國“北方6區”水資源總量為4658.5億立方米，佔全國的17.1%，2020年，其水資源總量為6645.0億立方米，約佔全國的21.0%。
短短數年間，近4個百分點的提升，離不開世界最大調水工程——南水北調工程的運作。
2014年12月，南水北調東、中線一期工程全面通水，7年累計調水約494億立方米，其中，中線向豫冀津京調水超過441億立方米，相當於把1.7個鄱陽湖的水搬到了北方，深刻影響著沿線1億多人口和幾十座大中型城市的發展。
以北京為例，2014年北京每人平均水資源量已降至100立方米左右，僅為全國的1/21。經過7年，“南水”入京已超過73億立方米，全市直接受益人口超1300萬，北京市平原區地下水位連續6年累計回升9.64米，每人平均水資源量提升至150立方米左右。
當然，區域協作調水的過程也異常艱辛，僅南水北調中線工程就有20余萬建設大軍艱苦奮戰，40萬移民告別故土。
與此同時，中國也在脫貧攻堅過程中努力解決農村飲水安全問題。
在與北京接壤的河北省興隆縣陡子峪鄉前幹澗村，村民2015年還在喝著雨水存儲的水窖水。2015年底，新中國成立後這個村打的第15眼深井終於穩定出水，鋪上管線就能實現自來水入戶。在後來的日子，這個河北省級貧困村成功脫貧摘帽。
截至2020年，按照現行標準，中國貧困人口飲水安全問題得到全面解決，八成以上農村人口用上自來水，告別了為吃水發愁、缺水找水的歷史。
現在，中國在世界“渴對角線”上的奮鬥仍在不停推進。2021年，甘肅省引洮工程全線建成，吉林省中部城市引松供水工程首段成功試通水……除此之外，一系列科技手段也在這條線上應用，實現對水資源的“開源節流”。
在渤海灣畔的國投北疆電廠內，由8條蒸餾生產線構成的海水淡化項目一期工程設計日產能20萬噸，2013年10月起成為中國第一批接入市政管網的海水淡化項目，為天津濱海新區有關住宅、企業提供淡水，讓“向海要水”成為現實。
數據顯示，2011年，中國水資源總量為23256.7億立方米、全國總人口為13.47億人，2020年這兩個數據變為31605.2億立方米和接近14.12億人。中國水資源總量10年來的增加速度高於人口增長速度，這讓中國在世界“渴對角線”上不斷“收縮”。
