孔維健,戴長雷,王美玉
(1. 黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150080;2. 黑龍江大學(xué) 寒區(qū)地下水研究所,黑龍江 哈爾濱 150080)
聯(lián)合國確定今年世界水日的主題是“Groundwater-Making the Invisible Visible” (珍視地下水,珍視隱藏的資源),中國水周主題為“推進(jìn)地下水超采綜合治理,復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境”。
地下水具有重要的資源屬性和生態(tài)功能,在保障我國城鄉(xiāng)生活生產(chǎn)供水,支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和維系良好生態(tài)環(huán)境中具有重要作用。地下水也是地球水資源的重要組成部分,是支撐地球生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素。受全球氣候變化與強(qiáng)烈的人類活動(dòng)影響,地下水資源短缺、地下水質(zhì)惡化引發(fā)的水安全、糧食安全和生態(tài)安全問題,成為全球可持續(xù)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。
2022年4月16—17日,由黑龍江省水利學(xué)會(huì)地下水科學(xué)與工程專委會(huì)主辦,黑龍江大學(xué)寒區(qū)地下水研究所承辦,省低溫能學(xué)會(huì)寒區(qū)地下水專委會(huì)、省水利學(xué)會(huì)水利勘測專委會(huì)、黑龍江大學(xué)寒區(qū)水利省級(jí)科普教育基地、省水利學(xué)會(huì)青年科技工作委員會(huì)、中國知網(wǎng)(同方知網(wǎng)(北京)技術(shù)有限公司黑龍江分公司)協(xié)辦的第5屆“龍江地下水”學(xué)術(shù)研討會(huì),圍繞第三十屆世界水日“Groundwater-Making the Invisible Visible”這一主題,通過線上的形式成功舉辦,線上累計(jì)瀏覽量達(dá)1.8萬之多。會(huì)議通過知網(wǎng)在線教學(xué)平臺(tái)實(shí)時(shí)直播,來自黑龍江大學(xué)、長沙理工大學(xué)、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)、防災(zāi)科技學(xué)院、中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所等單位的多位專家學(xué)者在會(huì)上進(jìn)行了精彩報(bào)告,本屆會(huì)議另專門設(shè)有學(xué)生專場,以便于關(guān)心關(guān)注地下水的科研工作者們更好的分析和研討龍江地下水問題、交流地下水科技新成果,開展了卓有成效的學(xué)術(shù)交流[1]。
會(huì)議第一階段由黑龍江大學(xué)水利電力學(xué)院杜崇老師主持,梳理了“龍江地下水”系列學(xué)術(shù)研討會(huì)的背景;第二階段由黑龍江省水利學(xué)會(huì)地下水科學(xué)與工程專業(yè)委員會(huì)副主任委員尤春峰教高主持,長沙理工大學(xué)水利與環(huán)境工程學(xué)院危潤初副教授、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院姜雪老師、鄭州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院吳佩鵬老師、黑龍江大學(xué)水利電力學(xué)院張戈老師分別以“非地質(zhì)類高校水文地質(zhì)類課程體系建設(shè)的探索與實(shí)踐”“自然資源開發(fā)利用對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響”“地表水位波動(dòng)對(duì)傍河地下水人工回灌的影響研究”“土壤滲濾系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖場廢水中類固醇雌激素的吸附效能優(yōu)化”為題進(jìn)行報(bào)告;會(huì)議第三階段由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)邢貞相教授主持,防災(zāi)科技學(xué)院生態(tài)環(huán)境院谷洪彪院長、黑龍江大學(xué)水利電力學(xué)院聶堂哲老師、黑龍江省水利科學(xué)研究院李洋工程師分別以“關(guān)于地下水科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)的思考”“未來氣候下黑龍江省灌溉制度對(duì)玉米產(chǎn)量和水分利用效率的影響研究”“傳統(tǒng)生態(tài)工程魚道的發(fā)展與應(yīng)用”為題進(jìn)行報(bào)告;會(huì)議第四階段由哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院/省水利學(xué)會(huì)地下水專委會(huì)馬文成委員主持,中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所齊鵬研究員、黑龍江省生態(tài)地質(zhì)調(diào)查研究院于文泉工程師、黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院賀懷振工程師、黑龍江大學(xué)水利電力學(xué)院院長/黑龍江省水利學(xué)會(huì)地下水專委會(huì)主任委員戴長雷教授分別以“三江平原水資源演變規(guī)律及其優(yōu)化調(diào)控研究”“關(guān)于智慧水務(wù)(地下水方向)的思考和探索”“關(guān)于地下水?dāng)?shù)值模型建立過程的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)”“龍江地下水:珍視隱藏的資源”為題進(jìn)行報(bào)告;會(huì)議第五階段為學(xué)生專場,由黑龍江省大興安嶺水文水資源中心/省水利學(xué)會(huì)地下水專委會(huì)委員于成剛高工主持。會(huì)議第六階段由黑龍江大學(xué)水利電力學(xué)院孫穎娜副院長主持,在本屆會(huì)議的最后階段專門以“第5屆‘龍江地下水’學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)務(wù)總結(jié)”的形式對(duì)本系列會(huì)議可持續(xù)發(fā)展問題進(jìn)行了梳理與規(guī)劃。下一步,黑龍江省水利學(xué)會(huì)地下水科學(xué)與工程專業(yè)委員會(huì)將進(jìn)一步完善該系列學(xué)術(shù)研討會(huì),整理歷屆會(huì)議的在線報(bào)告視頻及文稿,積極為龍江地下水學(xué)術(shù)思想研討提供交流平臺(tái),延續(xù)組織系列會(huì)議,歷屆“龍江地下水”系列學(xué)術(shù)研討會(huì)詳情見表1。
表1 “龍江地下水”系列學(xué)術(shù)研討會(huì)情況
會(huì)中參會(huì)成員通過豐富的數(shù)據(jù)展示了目前三江平原地下水正處在一種超采的情況,并且利用數(shù)學(xué)模型以及數(shù)字的統(tǒng)計(jì)論證說明了三江平原內(nèi)徑流量也在逐年減少但地下水的開采量卻在逐年上升,從而造成了區(qū)域內(nèi)地下水資源量的不平衡。并且闡述了運(yùn)用SWAT與MODFLOW模型共同耦合構(gòu)建了地表水與地下水交換的模型以及對(duì)地表水與地下水聯(lián)合配置方法的研究,并提出了一個(gè)對(duì)于三江平原地下水資源優(yōu)化配置的方案,將整體的三江平原作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行討論,并將土、水聯(lián)合配置從而滿足包括從經(jīng)濟(jì),固碳,地下水平衡的角度去考慮如何進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化配置的同時(shí),也須持續(xù)的落實(shí)國家對(duì)于地下水相關(guān)管理的政策。
于文泉工程師對(duì)關(guān)于城市水文地質(zhì)學(xué)的定義由來,以及有關(guān)于開展水文地質(zhì)工作的重要性,與城市中其他水資源管理工作的特殊性做出匯報(bào),尤其指出人類活動(dòng),特別是無序的人類活動(dòng)導(dǎo)致地下水升高、夏季滲水、冬季凍脹,進(jìn)而衍生的一系列能夠影響到生產(chǎn)、安全、和地質(zhì)的問題,對(duì)于地下水特性的影響十分顯著,并圍繞智慧水務(wù)在全國范圍內(nèi)進(jìn)行大面積推廣,通過自身的一個(gè)現(xiàn)身說法舉例,通過半自動(dòng)化的基坑排水管理模式,實(shí)現(xiàn)了和傳統(tǒng)方式相比,通過把設(shè)備變少,運(yùn)行費(fèi)用將減少,更重要的是實(shí)現(xiàn)了50%以上的效率節(jié)水,對(duì)于現(xiàn)在的節(jié)水型社會(huì)非常珍貴。比如在供水企業(yè),排水企業(yè),城市房屋排澇的日常管理,預(yù)警預(yù)測,包括物聯(lián)網(wǎng)的感知層,網(wǎng)絡(luò)通信層數(shù)據(jù)服務(wù)支持以及應(yīng)用層面等等一系列的做法進(jìn)行分析,但由于地下水水文地質(zhì)的特殊性,雖然有通用的模塊可以套,但很多包括應(yīng)用,數(shù)據(jù)的傳輸模擬設(shè)備均有特殊性,這就要求進(jìn)行多學(xué)科的交叉,充分利用互聯(lián)網(wǎng)的傳輸能力,設(shè)備的感知能力以及軟件的模擬計(jì)算能力將城市未來的水文地質(zhì)管理工作進(jìn)行提質(zhì)增效。在最后,又指出了未來城市的地下水水文地質(zhì)工作存在的問題及未來發(fā)展的方向,未來工作的立足點(diǎn)不僅僅要在傳統(tǒng)意義上去感知城市地下水的一個(gè)賦存情況,流動(dòng)情況,同時(shí)更要站在整個(gè)未來發(fā)展的一個(gè)角度,從管理的層面、從預(yù)測的層面去思考如何保證整個(gè)城市地下水的水文地質(zhì)安全,匯報(bào)十分的具有前瞻性。
谷洪彪教授也從國際以及國內(nèi)有關(guān)于地下水科學(xué)與工程學(xué)科的分布,以及對(duì)應(yīng)地下水科學(xué)與工程學(xué)科的一些關(guān)鍵問題入手,包括在日常工作以及學(xué)術(shù)上關(guān)于灌溉制度和水分利用效率之間的科學(xué)問題引發(fā)的思考,進(jìn)行了相關(guān)的交流。
賀懷振工程師對(duì)于地下水?dāng)?shù)值模型的概念作出了相對(duì)應(yīng)的一些解析,并且通過分享了有關(guān)佳木斯新水源的一個(gè)實(shí)例介紹了整個(gè)地下水?dāng)?shù)值模型的一個(gè)構(gòu)建方法,同時(shí)也提出了在建立模型過程當(dāng)中需要注意的幾個(gè)問題,第一點(diǎn)是要求相關(guān)的背景數(shù)據(jù)需要盡可能地全面翔實(shí),使得未來模型預(yù)測的結(jié)果精度更高,更貼近于所模擬的預(yù)期;第二點(diǎn)就是要求仍需要將這個(gè)自身的專業(yè)知識(shí)要過硬。以便于將專業(yè)知識(shí)靈活的,扎實(shí)的運(yùn)用到實(shí)際的模擬工作當(dāng)中,并從地下水資源利用的突出問題出發(fā),因?yàn)槲覈侨丝诖髧约稗r(nóng)業(yè)大國,尤其是黑龍江作為國家飯碗的重要基礎(chǔ),地表水和地下水的利用一直是個(gè)重大問題,特別在三江平原和松嫩平原澆灌區(qū)的利用上。針對(duì)這一復(fù)雜問題,選擇了黑龍江相關(guān)區(qū)域采用同位素方法以及示蹤劑的方法進(jìn)行分析,并運(yùn)用合理的技術(shù)對(duì)地下水區(qū)域相關(guān)的轉(zhuǎn)換模擬規(guī)律進(jìn)行了分析,包括承壓層以及潛水層[2]。驗(yàn)證了地下水與地表水存在的轉(zhuǎn)換系數(shù)在空間上和時(shí)間上分布性的差異,而地表水及地下水同時(shí)受不同區(qū)域的補(bǔ)水影響也存在差異,最后總結(jié)了不同方案的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及總結(jié)特點(diǎn)。
探冰雪凍融,察寒水情勢,立足黑龍江流域,面向世界寒區(qū)?!昂畢^(qū)水資源及其可持續(xù)利用”系列學(xué)術(shù)研討會(huì),由黑龍江大學(xué)等單位自2008年發(fā)起,在主辦方和承/協(xié)辦方的共同努力下,圍繞“寒區(qū)水利”相關(guān)問題開展學(xué)術(shù)交流,到2021年,已持續(xù)舉辦15屆,詳情見表2[3]。
表2 “寒區(qū)水資源及其可持續(xù)利用”系列學(xué)術(shù)研討會(huì)
蒙著名水利專家劉國緯先生垂愛,2020年4月黑龍江大學(xué)獲贈(zèng)先生系列著作,由科學(xué)出版社于2017年出版的《江河治理的地學(xué)基礎(chǔ)》即為其中的代表。眾所周知,治河是水利事業(yè)的核心工作,為深入學(xué)習(xí)劉先生江河治理的地學(xué)觀,更好地指導(dǎo)龍江水利事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展及寒區(qū)水利研究,黑龍江大學(xué)水利電力學(xué)院和黑龍江大學(xué)龍江水利事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展研究中心特別聯(lián)合中國知網(wǎng),在線組織了相關(guān)學(xué)術(shù)研討會(huì),見表3??傊?,迄今“黑大寒水系列會(huì)議”已成為國內(nèi)外水利領(lǐng)域寒區(qū)特色鮮明的品牌學(xué)術(shù)交流平臺(tái)之一[4-12]。
表3 “寒區(qū)水利學(xué)術(shù)思想暨江河治理的地學(xué)基礎(chǔ)”系列學(xué)術(shù)研討會(huì)
第5屆“龍江地下水”學(xué)術(shù)研討會(huì)于黑龍江哈爾濱成功舉辦,會(huì)議圍繞“Groundwater-Making the Invisible Visible”這一主題,專家們展開相關(guān)學(xué)術(shù)交流,作為非官方學(xué)術(shù)研討會(huì)議,龍江地下水學(xué)術(shù)研討會(huì)在延續(xù)前四屆會(huì)議的基礎(chǔ)上,為使其可持續(xù)發(fā)展,在寒區(qū)的地下水科學(xué)與工程方面做出重要以及實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn),在現(xiàn)階段應(yīng)從地下水科學(xué)與工程專委會(huì)的建設(shè)與發(fā)展入手,龍江地下水會(huì)議發(fā)展的根本在于其立足寒區(qū)地下水研究的科研人員,因此龍江地下水會(huì)議應(yīng)該盡快建立和發(fā)展地下水科學(xué)與工程專業(yè)委員會(huì),固化專家委員、學(xué)生會(huì)員制度,使得參會(huì)人員質(zhì)量有所保證,參會(huì)人員學(xué)科分布合理。這樣會(huì)議層次的保障和人員的固定,將有效推動(dòng)行業(yè)內(nèi)相同學(xué)科以及交叉學(xué)科的有效交流、合作和碰撞,從而形成有一定深度和實(shí)用價(jià)值的理論、方法和技術(shù),并將這些新的理論、方法和技術(shù)運(yùn)用到龍江地區(qū)的地下水研究中,對(duì)推動(dòng)寒區(qū)的地下水開發(fā)與利用和水資源的可持續(xù)發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。使龍江地下水會(huì)議最終成為寒區(qū)地下水資源領(lǐng)域高質(zhì)量、高效率、高產(chǎn)出的交流平臺(tái)。