第5届“龙江地下水”学术研讨综述
2022-07-26孔维健戴长雷王美玉
孔维健,戴长雷,王美玉
(1. 黑龙江大学 水利电力学院,黑龙江 哈尔滨 150080;2. 黑龙江大学 寒区地下水研究所,黑龙江 哈尔滨 150080)
联合国确定今年世界水日的主题是“Groundwater-Making the Invisible Visible” (珍视地下水,珍视隐藏的资源),中国水周主题为“推进地下水超采综合治理,复苏河湖生态环境”。
地下水具有重要的资源属性和生态功能,在保障我国城乡生活生产供水,支持经济社会发展和维系良好生态环境中具有重要作用。地下水也是地球水资源的重要组成部分,是支撑地球生态系统的关键要素。受全球气候变化与强烈的人类活动影响,地下水资源短缺、地下水质恶化引发的水安全、粮食安全和生态安全问题,成为全球可持续发展面临的重大挑战。
2022年4月16—17日,由黑龙江省水利学会地下水科学与工程专委会主办,黑龙江大学寒区地下水研究所承办,省低温能学会寒区地下水专委会、省水利学会水利勘测专委会、黑龙江大学寒区水利省级科普教育基地、省水利学会青年科技工作委员会、中国知网(同方知网(北京)技术有限公司黑龙江分公司)协办的第5届“龙江地下水”学术研讨会,围绕第三十届世界水日“Groundwater-Making the Invisible Visible”这一主题,通过线上的形式成功举办,线上累计浏览量达1.8万之多。会议通过知网在线教学平台实时直播,来自黑龙江大学、长沙理工大学、东北农业大学、郑州大学、防灾科技学院、中国科学院东北地理与农业生态研究所等单位的多位专家学者在会上进行了精彩报告,本届会议另专门设有学生专场,以便于关心关注地下水的科研工作者们更好的分析和研讨龙江地下水问题、交流地下水科技新成果,开展了卓有成效的学术交流[1]。
1 “龙江地下水”系列学术研讨会
会议第一阶段由黑龙江大学水利电力学院杜崇老师主持,梳理了“龙江地下水”系列学术研讨会的背景;第二阶段由黑龙江省水利学会地下水科学与工程专业委员会副主任委员尤春峰教高主持,长沙理工大学水利与环境工程学院危润初副教授、东北农业大学水利与土木工程学院姜雪老师、郑州大学水利科学与工程学院吴佩鹏老师、黑龙江大学水利电力学院张戈老师分别以“非地质类高校水文地质类课程体系建设的探索与实践”“自然资源开发利用对生态环境的影响”“地表水位波动对傍河地下水人工回灌的影响研究”“土壤渗滤系统对养殖场废水中类固醇雌激素的吸附效能优化”为题进行报告;会议第三阶段由东北农业大学邢贞相教授主持,防灾科技学院生态环境院谷洪彪院长、黑龙江大学水利电力学院聂堂哲老师、黑龙江省水利科学研究院李洋工程师分别以“关于地下水科学与工程专业建设的思考”“未来气候下黑龙江省灌溉制度对玉米产量和水分利用效率的影响研究”“传统生态工程鱼道的发展与应用”为题进行报告;会议第四阶段由哈尔滨工业大学环境学院/省水利学会地下水专委会马文成委员主持,中国科学院东北地理与农业生态研究所齐鹏研究员、黑龙江省生态地质调查研究院于文泉工程师、黑龙江省水利水电勘测设计研究院贺怀振工程师、黑龙江大学水利电力学院院长/黑龙江省水利学会地下水专委会主任委员戴长雷教授分别以“三江平原水资源演变规律及其优化调控研究”“关于智慧水务(地下水方向)的思考和探索”“关于地下水数值模型建立过程的几点认识”“龙江地下水:珍视隐藏的资源”为题进行报告;会议第五阶段为学生专场,由黑龙江省大兴安岭水文水资源中心/省水利学会地下水专委会委员于成刚高工主持。会议第六阶段由黑龙江大学水利电力学院孙颖娜副院长主持,在本届会议的最后阶段专门以“第5届‘龙江地下水’学术研讨会会务总结”的形式对本系列会议可持续发展问题进行了梳理与规划。下一步,黑龙江省水利学会地下水科学与工程专业委员会将进一步完善该系列学术研讨会,整理历届会议的在线报告视频及文稿,积极为龙江地下水学术思想研讨提供交流平台,延续组织系列会议,历届“龙江地下水”系列学术研讨会详情见表1。
表1 “龙江地下水”系列学术研讨会情况
会中参会成员通过丰富的数据展示了目前三江平原地下水正处在一种超采的情况,并且利用数学模型以及数字的统计论证说明了三江平原内径流量也在逐年减少但地下水的开采量却在逐年上升,从而造成了区域内地下水资源量的不平衡。并且阐述了运用SWAT与MODFLOW模型共同耦合构建了地表水与地下水交换的模型以及对地表水与地下水联合配置方法的研究,并提出了一个对于三江平原地下水资源优化配置的方案,将整体的三江平原作为一个系统进行讨论,并将土、水联合配置从而满足包括从经济,固碳,地下水平衡的角度去考虑如何进行相关优化配置的同时,也须持续的落实国家对于地下水相关管理的政策。
于文泉工程师对关于城市水文地质学的定义由来,以及有关于开展水文地质工作的重要性,与城市中其他水资源管理工作的特殊性做出汇报,尤其指出人类活动,特别是无序的人类活动导致地下水升高、夏季渗水、冬季冻胀,进而衍生的一系列能够影响到生产、安全、和地质的问题,对于地下水特性的影响十分显著,并围绕智慧水务在全国范围内进行大面积推广,通过自身的一个现身说法举例,通过半自动化的基坑排水管理模式,实现了和传统方式相比,通过把设备变少,运行费用将减少,更重要的是实现了50%以上的效率节水,对于现在的节水型社会非常珍贵。比如在供水企业,排水企业,城市房屋排涝的日常管理,预警预测,包括物联网的感知层,网络通信层数据服务支持以及应用层面等等一系列的做法进行分析,但由于地下水水文地质的特殊性,虽然有通用的模块可以套,但很多包括应用,数据的传输模拟设备均有特殊性,这就要求进行多学科的交叉,充分利用互联网的传输能力,设备的感知能力以及软件的模拟计算能力将城市未来的水文地质管理工作进行提质增效。在最后,又指出了未来城市的地下水水文地质工作存在的问题及未来发展的方向,未来工作的立足点不仅仅要在传统意义上去感知城市地下水的一个赋存情况,流动情况,同时更要站在整个未来发展的一个角度,从管理的层面、从预测的层面去思考如何保证整个城市地下水的水文地质安全,汇报十分的具有前瞻性。
谷洪彪教授也从国际以及国内有关于地下水科学与工程学科的分布,以及对应地下水科学与工程学科的一些关键问题入手,包括在日常工作以及学术上关于灌溉制度和水分利用效率之间的科学问题引发的思考,进行了相关的交流。
贺怀振工程师对于地下水数值模型的概念作出了相对应的一些解析,并且通过分享了有关佳木斯新水源的一个实例介绍了整个地下水数值模型的一个构建方法,同时也提出了在建立模型过程当中需要注意的几个问题,第一点是要求相关的背景数据需要尽可能地全面翔实,使得未来模型预测的结果精度更高,更贴近于所模拟的预期;第二点就是要求仍需要将这个自身的专业知识要过硬。以便于将专业知识灵活的,扎实的运用到实际的模拟工作当中,并从地下水资源利用的突出问题出发,因为我国是人口大国以及农业大国,尤其是黑龙江作为国家饭碗的重要基础,地表水和地下水的利用一直是个重大问题,特别在三江平原和松嫩平原浇灌区的利用上。针对这一复杂问题,选择了黑龙江相关区域采用同位素方法以及示踪剂的方法进行分析,并运用合理的技术对地下水区域相关的转换模拟规律进行了分析,包括承压层以及潜水层[2]。验证了地下水与地表水存在的转换系数在空间上和时间上分布性的差异,而地表水及地下水同时受不同区域的补水影响也存在差异,最后总结了不同方案的转化关系以及总结特点。
2 “寒水”系列会议
探冰雪冻融,察寒水情势,立足黑龙江流域,面向世界寒区。“寒区水资源及其可持续利用”系列学术研讨会,由黑龙江大学等单位自2008年发起,在主办方和承/协办方的共同努力下,围绕“寒区水利”相关问题开展学术交流,到2021年,已持续举办15届,详情见表2[3]。
表2 “寒区水资源及其可持续利用”系列学术研讨会
蒙著名水利专家刘国纬先生垂爱,2020年4月黑龙江大学获赠先生系列著作,由科学出版社于2017年出版的《江河治理的地学基础》即为其中的代表。众所周知,治河是水利事业的核心工作,为深入学习刘先生江河治理的地学观,更好地指导龙江水利事业高质量发展及寒区水利研究,黑龙江大学水利电力学院和黑龙江大学龙江水利事业高质量发展研究中心特别联合中国知网,在线组织了相关学术研讨会,见表3。总之,迄今“黑大寒水系列会议”已成为国内外水利领域寒区特色鲜明的品牌学术交流平台之一[4-12]。
表3 “寒区水利学术思想暨江河治理的地学基础”系列学术研讨会
3 结 语
第5届“龙江地下水”学术研讨会于黑龙江哈尔滨成功举办,会议围绕“Groundwater-Making the Invisible Visible”这一主题,专家们展开相关学术交流,作为非官方学术研讨会议,龙江地下水学术研讨会在延续前四届会议的基础上,为使其可持续发展,在寒区的地下水科学与工程方面做出重要以及实质性的贡献,在现阶段应从地下水科学与工程专委会的建设与发展入手,龙江地下水会议发展的根本在于其立足寒区地下水研究的科研人员,因此龙江地下水会议应该尽快建立和发展地下水科学与工程专业委员会,固化专家委员、学生会员制度,使得参会人员质量有所保证,参会人员学科分布合理。这样会议层次的保障和人员的固定,将有效推动行业内相同学科以及交叉学科的有效交流、合作和碰撞,从而形成有一定深度和实用价值的理论、方法和技术,并将这些新的理论、方法和技术运用到龙江地区的地下水研究中,对推动寒区的地下水开发与利用和水资源的可持续发展做出巨大的贡献。使龙江地下水会议最终成为寒区地下水资源领域高质量、高效率、高产出的交流平台。