LAF·专访丨水利专家王浩院士:景观设计师应时刻把“水”装在脑子里
4月12~15日,2017第四届中国(国际)水生态安全战略论坛(←戳标题了解活动详情)将在湖南长沙举办。会议邀请到了刘昌明、王浩、侯立安三名院士发表主题演讲,妥妥地都是重量级嘉宾啊!其中,王浩院士将以水环境治理的系统解决之道为题分享他的观点。而《景观设计学》期刊在一个月前,也有幸采访到王浩院士,邀请他在“水系统协同设计”主题下展开了讨论:
协同合作缓解中国水资源问题
王浩
中国工程院院士
中国水利水电科学研究院水资源所名誉所长、流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任
原文刊发时间
2017年3月
能否请您简要介绍一下我国目前的水资源状况,其所面临的核心问题有哪些?
王浩(以下简称王):人多水少、水资源时空分布不均、水旱灾害频发广发是我国水资源的基本态势,具体而言,可以概括为以下三个方面:
一是存在先天不足。其一,我国是大陆性季风气候,降雨时空分布不均。在时间上,70%以上的降雨集中在6~9月,其间产生的大量洪水径流,不仅难以利用,而且容易成灾;在空间上,东南地区降雨量多,西北地区降雨量少。其二,人均水资源占有量少。中国是水量丰沛的国家,其水资源总量为2.84×108m3,居世界第六,其中河流山川占90%以上。但由于人口基数大,人均占有量仅有2070m3,不足世界人均水资源占有量的1/3,在192个有水资源统计的国家中排在第127位。
二是水资源与社会经济发展不匹配。我国水资源分布不均,南多北少,沿海多内地少,山地多平原少,致使水资源分布与耕地资源匹配性不佳,例如耕地面积占全国64%的长江以北地区水资源仅占19%。而水资源的禀赋条件在一定程度上会影响社会经济发展的速度和格局。随着人口的增长和经济社会的发展,我国水资源分布与社会经济条件不相匹配的问题也愈加突出。加之工程设施体系尚未完善,华北、西北、西南以及沿海城市等地区水资源供需矛盾突出。
三是新老问题交织。其一,随着社会经济的快速发展,传统的洪水、干旱等灾害的风险日益突出;其二,在城镇化背景下,新型水污染、水生态退化等问题有进一步加剧的趋势;其三,在以全球变暖为主要特征的气候变化的影响下,大江大河径流量明显下降,极端降雨事件时有发生,大范围干旱、城镇洪涝等水灾害事件发生频率有所增加。在如上综合性背景下,原来的“水多、水少、水脏、水浑”等老问题又有了新变化。
解决水资源相关问题通常需要多个专业的配合,您能否结合您的学术研究与实践经历,谈一谈如何建立起专业之间的有效沟通?是否有值得推荐的工作框架或方法?
王:现代科学研究靠一个人、一支笔单打独斗已经行不通了,具有重大创新意义的科研成果往往是多学科交叉、大团队协作的结果,这就迫切需要我们协同创新。科学研究并没有金科玉律,协同创新也没有唯一的工作框架或方法,这需要在实践中逐步摸索出适合自己的协调创新模式。这里谈两点个人看法:
1)不同学科的研究理念和范式各不相同,各个学科应该在尊重其他学科研究理念和范式的基础上相互借鉴、虚心学习。如果墨守陈规,不注重向其他学科学习,则很容易引起不必要的误解。
2)要注意从实际问题出发,提出科研课题、寻找解决方法。科学研究,特别是工程科学研究的出发点和落脚点是要解决实际问题,因此从解决水资源的实际问题出发,无论采用什么方法,只要最终目标一致,就能够促进不同学科殊途同归。
作为水文学家,您对景观设计师有哪些建议?
王:水文模型是对自然水文与社会水文的复合系统的模拟,往往相当复杂。但对于景观设计师而言,仅需要知道和了解一些基本的概念和数据,及模型的结果就可以。重要的是,作为景观设计师应该时刻把水装在大脑里——水是万物的命脉,也是景观的灵魂。水无常态,造就了景观的多样性,也是实现可持续性的重要前提。
水文系统强调尺度,包括空间尺度和时间尺度,在进行景观设计时应该注意与水文系统时空尺度的对应性。在空间尺度上,流域尺度和景观的区域尺度相对应,河流与滨水景观相对应,低影响开发与雨水花园相对应。在时间尺度上,水文系统有上百年的水系循环,也有瞬时的洪峰。把握每一个尺度,也就是把握自然与设计创意之间的平衡。
地表径流、水土流失、面源污染、土壤水分、浅层地下水,以及与之关联的雨量、温度、雨季分布等内容,都是景观设计师在做大尺度项目时应该了然于心的内容。而城市水资源利用、尾水排放量、河流流量、水质等方面的状况也与城市景观系统息息相关。一方面,城市景观系统受限于城市水文循环,而另一方面,其也承担着改善城市水循环的重任。
您能否结合海绵城市建设,谈一谈水系统的跨行业、跨部门协作?
王:在海绵城市建设中,首先要从海绵城市“量、质、用”三大内涵出发,采用分布式城市水文模型对海绵城市三大问题——城市洪涝积水、污染物来源与累积、雨水控制与利用进行系统诊断和评估,以辨别特定城市对海绵城市建设的需求。根据诊断结果与建设需求,可以通过从“量”上消除内涝积水,从“质”上削减污染累积,从“用”上实现供求平衡。最终结果是实现城市水系统“三大平衡”,即水量下泄与滞流分散排放相平衡,污染物产生与削减相平衡,雨水控制与水资源需求平衡。归结起来,海绵城市的基本思想是“一片天对一片地”,即“当地降雨,就地消纳;分片平衡,系统耦合”。
海绵城市建设既基于城市建设水循环的科学基础,又针对我国问题的复杂性和特殊性,整体体现了城市水问题治理的复杂性、综合性和系统性。海绵城市建设具有多层面、多维度的含义,涉及到城市规划、防洪治涝、水资源保护、水污染防治和水生态修复等多个方面,其研究必然需要多学科、多领域合作,其建设亦需要跨行业、跨部门合作。可以从以下几方面着力加强海绵城市建设:1)完善相关政策法规、技术标准,从设计导向上注重不同行业和部门的衔接。2)改革和建立相应的体制机制,从制度上促进不同行业和部门的协作。3)注重发挥政府和市场两大调控作用,从源动力上调控不同行业和部门的交流。
您认为在目前的海绵城市建设工作中,哪些方面有待提升?
王:一是缺乏多部门统筹协调机制和高效权威的统一指挥机制。要协调规划、水利、住建、交通、环保、园林等多部门的合作,着力提高海绵城市建设管理的系统性和综合性,进一步结合流域、区域和城市多个角度,科学论证海绵城市的建设方案。
二是对海绵城市建设的基本内涵和核心思想解读存在偏差。海绵城市建设的本质是一种城市发展方式,核心是对城市水问题的系统治理。它不是单纯的低影响开发,而是具有中国特色、符合中国国情的城市水问题综合治理理念。我们应基于中国城市的实际问题来解读和理解海绵城市建设。
三是碎片化、唯工程化建设。有些建设可以说是“为了海绵而海绵”,存在“大干快上、急于求成”的倾向。有的地区将海绵城市建设分解为多个工程,这种碎片化的建设并不能真正发挥效用;有的地区则不顾当地实际情况,盲目设定指标体系。在海绵城市建设中,我们必须充分认识到我国是一个幅员辽阔的国家,各个地区自然地理和社会经济状况千差万别,必须因地制宜开展建设。
四是政策法规、技术规程、技术标准和技术力量较为欠缺。海绵城市建设政策法规尚不健全,缺乏明确的考核体系和标准,相应的技术规程、技术标准存在空白—已有的标准只针对特定地区,且不具备强制性。结合相关试点城市的调研发现,海绵城市建设还存在科学研究不深入、规划设计人才储备不足、工程技术力量良莠不齐等现象。我们需要进一步加大研究力度,深入开展相关规划设计人才和工程技术人员的培养。
原文出处:王浩. (2017). 协同合作缓解中国水资源问题. 景观设计学, 5(1), 40-47. doi:10.15302/J-LAF-20170104
Source: Wang, H. (2017). Collaborative Strategies to Alleviate China's Water Resource Problems. Landscape Architecture Frontiers, 5(1), 40-47. doi:10.15302/J-LAF-20170104
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