科技助力长江大保护（开卷知新）

　　图为船只往来穿梭于长江航道。 　　廖 涛摄（人民视觉） 　　制图：沈亦伶

　　2023年10月12日，习近平总书记在进一步推动长江经济带高质量发展座谈会上的重要讲话中指出：“从长远来看，推动长江经济带高质量发展，根本上依赖于长江流域高质量的生态环境。要毫不动摇坚持共抓大保护、不搞大开发，在高水平保护上下更大功夫。”长江，发源于雪山奇峰，淌过千里山川，昼夜不息，奔流到大海；她沁养万千生命，孕育璀璨文明，世代传承，生生不息。当前，长江大保护正依托科技创新的力量深入推进，人与自然和谐共生的画面正在全流域铺展开来。

　　捍卫长江的资源性支撑地位

　　全长6300余公里，途经我国11个省、自治区和直辖市，流域面积约180万平方公里，这便是我们熟悉的长江。

　　长江有多重要？水能、水运、渔业、生态、经济领域都能找到答案。长江多年平均径流量约1万亿立方米，世界第三、亚洲第一。长江拥有丰富的水能资源，水力可开发量约占全国的53%。作为横贯东西的主要水运通道，长江是长江经济带和沿江绿色生态廊道的支撑。长江鱼类资源丰富，是我国重要的淡水渔业种质资源库。长江横跨我国三级阶梯和四个气候带，不仅成为我国乃至世界的生物多样性热点区域，同时也是重要的生态安全屏障。此外，长江流域人口和生产总值均超过全国的40%，是长江经济带等国家战略的重要依托，也是连接丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的纽带。

　　越是宝贵，越需要我们用心呵护。受全球气候变化和高强度人类活动影响，长江流域的水情与生态发生变化。曾几何时，作为我国的战略水源地之一，长江由于人类用水的持续增长和气候变化影响，水资源面临过度开发、水量减少、水质恶化和湿地萎缩等水安全威胁。在全球变暖的大背景下，青藏高原冰川总体上呈现退缩的趋势，永久性冻土范围减小，活动层厚度增加，这些都直接影响长江的水文情势。21世纪以来，流域性极端洪水和干旱时有发生，对长江流域的生态系统产生深刻影响。另外，一些江段无序开发、“化工围江”现象出现，带来新的生态环境问题。

　　事在人为。当前，社会各界形成共识，齐心协力坚持共抓大保护、不搞大开发，在高水平保护上下更大功夫，取得了显著成效。但长江保护非一日之功，水环境污染存量治理、新生污染物、生态退化等问题仍需高度重视，久久为功。

　　以新理念、新技术为有效手段

　　长江大保护是系统化程度很高的环保实践，需要流域沿线齐心协力，也需要新理念、新技术有效保障。

　　首先是科学理论支持。在大禹治水的传说中，因势利导、以疏代堵就是一种治水理论。面对6300余公里的长江，没有科学严谨、行之有效的治水理论，就不能真正做好保护工作。随着实践深入，长江大保护的理论工具越来越丰富。一是遵循系统治理方针，综合考虑上中下游、左右岸关系，开展全流域山水林田湖草沙协同治理，解决各类生态环境和水资源管理问题。二是坚持生态优先，将生态系统的健康和稳定置于首要位置，确保水质清洁、生物多样性丰富；建立生态系统服务价值理论体系和生态价值损失计算理论，构建科学的生态补偿机制。三是坚持可持续发展理念，将流域的管理和发展纳入更长远的视野，确保当前的资源利用和环境管理不损害未来子孙的生存和发展权益。四是建设生态友好型基础设施，如湿地恢复、绿色基础设施、自然保护区等，实现生态系统的自然恢复和人与自然的和谐共生。

　　其次，新技术的应用，在长江流域监测、诊断、管理、治理等各方面工作发挥关键作用。工欲善其事，必先利其器。通过先进的卫星遥感技术和物联网信息技术，构建“空—天—地”立体综合监测系统，可以对长江流域进行全方位、实时、动态监测，及时获取水域变化、污染物状况、生物生境等信息，进而实现流域旱涝、水质、生态的监测、预报。采用环境DNA等生物信息学技术，更精准地监测流域生物多样性，追踪物种分布，建立生态系统全要素数据库。水生态灾害的快速诊断和评估技术，则可以跟踪模拟水生境系统的变化诊断评判、评估风险、预测趋势，为保障长江水生态安全和防灾减灾提供支撑。运用这些新技术，不仅提高了监测的精度和时效性，也为长江大保护的科学决策提供了更为可靠的依据。

　　一项项新技术组合起来，能够推动长江整体保护形成更灵活高效的管理方式。当前，科学创新活力涌动，新技术层出不穷，如何科学合理综合运用，发挥出“1+1＞2”的作用，是长江大保护实践者们思考的重要课题。如在水污染治理方面，新兴环保材料、高效催化材料、先进氧化技术等形成合力，不仅可以削减污染，还可以使污染物控制更为精准高效。在流域健康监测方面，“湖泊—流域”一体化调控手段基于大量科研成果和数据，通过耦合湖泊与流域的水力联系，采用大尺度水文水动力算法，模拟演算出水利工程群的联合调度如何降低洪水、干旱的影响程度，像沙盘推演一样，科学应对气候水文极端事件。在航运领域，如何避开重要生物保护区、优化航道布局一直是难题，现在采用基于虚拟船舶自动识别系统（AIS）的航标技术等新技术，打造生态护岸、生态护底、生态堤坝等结构，构建生态友好型航道工程，为航运业实现生态优先、绿色发展提供解决方案。

　　以智慧化、系统化为未来创新方向

　　目前，长江流域保护工作取得一定成绩，但在智慧化、系统化方面仍有提升空间，这也是未来实现更高水平长江大保护的突破口。

　　实现智慧化，关键在于应用更多现代信息技术，让长江大保护更精细、更准确、更智能。应用人工智能等前沿技术，建设数字孪生长江，将有力增强情景推演和系统仿真能力，真正实现流域综合管理的智慧决策。还可以依托信息技术，研发信息时空分异和动态变化新模型、新算法，提升流域洪水、大范围干旱及生态系统演变的预测预警能力。

　　放眼未来，智慧化会加倍提高长江大保护各领域各层级“神经末梢”的效果，在生物防治、水利工程、航道规划等具体方面大有可为。研发重大水利工程的生态化改造技术，建设新型过鱼设施，可以实现鱼类生境自然化再造和干支流水利工程群协同的精细化生态调度，让更多鱼翔浅底、人与自然和谐相处的画面出现在长江沿线。绿色航运与智慧航运等新技术的创新融合，有望解决航道建设与环境保护、水资源综合利用等多目标协同的难题。比如针对南京以下12.5米深水航道建设与和畅洲左汊江豚保护协同问题，建立多要素智慧通航系统，建设虚拟电子航标航道，让船舶“自动”规避非适航区、生态敏感区，既能控制航运风险，还能让江豚获得更好的生存环境。

　　在新技术全面带动下，形成多元主体协同共治模式，将为长江大保护系统工程注入新的活力。“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。”《早发白帝城》寥寥几句，从航运、城市、生态等多角度，折射出长江流域的复杂性。针对流域突出难题和短板，可以构建“政府主导—科技驱动—多元协同”的立体化组织体系，组织多学科交叉、多领域融合的科技攻关团队集中攻关。

　　长江之美，美在千回百转，美在广纳百川，更美在历久弥新。在新发展理念指引下，长江大保护正谱写着古老长江新的篇章。一江碧水浩荡东流的长江，将进一步造福百姓、推动国家经济社会发展。

　　（作者为中国工程院院士、长江保护与绿色发展研究院院长）

　　

　　推荐读物

　　《气候变化对水文水资源影响研究》：张建云、王国庆等著；科学出版社出版。

　　《一个长江  从雪山到海洋》：长江保护与绿色发展研究院、江苏省科普作家协会编著；江苏凤凰科学技术出版社出版。

　　《鄱阳湖流域生态水文与水动力水质模拟》：张奇等著；南京大学出版社出版。

　　《 人民日报 》（ 2024年01月09日 20 版）

(责编：杨光宇、胡永秋)