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“青”舞飞扬⑥丨马明卫:“软硬兼施”水旱治理 绘就美丽河南新图景

2023-03-31 22:18 来源: 大河网 责任编辑:张倩
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摘要:马明卫认为,针对其个人的研究而言,通过数据挖掘、模拟仿真和机理研究,进一步强化流域产汇流、土壤侵蚀、地下水、泥沙、水资源调配等水利专业模型研发,以期为智慧水利不同应用场景和未来流域治理管理的新基建新范式——数字孪生流域提供平台支撑。

【编者按】乘风破浪潮头立,扬帆起航正当时。全国两会胜利闭幕后,中原大地迅速掀起深入学习贯彻全国两会精神的热潮。河南共青团联合大河网推出《“青”舞飞扬》系列报道,聚焦河南广大青年科技工作者,他们学报告、抓落实、坚定信心再出发,把学习贯彻全国两会精神转化为推动科技创新的实际行动,推进中国式现代化建设河南实践。

大河网讯 “水利是国民经济和社会发展的基础,水利事业发展既涉及软科学,也需要硬科技。”3月31日,华北水利水电大学水资源学院副教授、硕士生导师马明卫表示,水污染治理是“打好蓝天、碧水、净土保卫战”的重要一环,希望通过“软硬兼施”助力河南农业强省建设、美丽河南建设。

作为一名青年科研工作者,现年36岁的马明卫10多年来一直致力于研究气候变化对水文水资源的影响、水旱灾害模拟与风险调控,其主要参与完成的项目“变化环境下关键水文情势演变过程与机理”曾获得教育部自然科学二等奖。

科普丨反常现象加剧水源短缺因为啥?主因可能与植被恢复有关

“气候变化与高强度人类活动的叠加干扰了水循环动力过程,增强了水循环要素变异的不确定性,改变了陆地水文情势的时空格局。”提起获奖项目,马明卫侃侃而谈。

据了解,马明卫和团队通过运用遥感反演、机理模型、集合模拟等方法,在全球多卫星降水联合反演、区域尺度干旱演进过程与空间格局等方面形成了一批具有代表性和影响力的创新性成果。通过揭示变化环境下水旱灾害的形成机理,发展监测预警技术,逐步提高防灾减灾能力。

最近几年,马明卫一直关注黄河源区河川径流量减少的问题。黄河近四成的水量产自唐乃亥以上的河源区。过去几十年,这一地区也受到气候变化的深刻影响,出现了降水略有增加、径流却显著下降的反常现象。

“有研究认为,人类活动对其径流减少的贡献度超过了气候变化的影响。而我们最新研究发现,气候暖湿化带来的植被恢复,进而引起地表产水量减少、蒸散发量增加,可能是造成该地区径流减少的主导因素。”马明卫表示,从水源涵养和生态保护的角度来看,这是非常有利的变化,但也要警惕进一步加剧黄河流域水资源短缺的可能。

痛点丨水利“卡脖子”难题在哪?高性能水利专业模型是一环

作为一名水利科研工作者,马明卫的“主战场”不在实验室,其工作重心是跟各式各样的海量数据打交道。那么,在他看来,水利相关研究领域还有哪些“卡脖子”难题?

“过去一段时期,国家大力推进基础设施建设,大批防汛抗旱、引水调水等重大水利工程相继建成运行,发挥出巨大的经济效益、社会效益和生态环境效益。”马明卫表示,在此过程中,一系列水利工程建设和流域水治理重大关键技术问题得以攻克。        

马明卫认为,针对其个人的研究而言,通过数据挖掘、模拟仿真和机理研究,进一步强化流域产汇流、土壤侵蚀、地下水、泥沙、水资源调配等水利专业模型研发,以期为智慧水利不同应用场景和未来流域治理管理的新基建新范式——数字孪生流域提供平台支撑。因为该研究所涉及的高性能水利专业模型,仍然是相关研究领域的短板和亟待突破的“卡脖子”难题。

展望丨如何绘就美丽河南新图景?“软硬兼施”水旱治理是关键

今年政府工作报告强调,要进一步加强流域综合治理,推进资源节约集约利用,持续实施生态系统保护和修复。同时,政府工作报告也指出,目前我国科技创新能力还不强,生态环境保护任重道远,防灾减灾等基础设施仍有薄弱环节,一些民生领域存在短板。

“高质量开展这些工作,需要更多水利人才和创新科技提供支撑。 ”马明卫表示 ,作为从事水文水资源研究的青年学者,他深受鼓舞, 希望能在科研上做到志存高远、脚踏实地、教学相长。

“河南小麦产量占全国的四分之一,粮食生产离不开水资源和水利工程的支撑。”马明卫说他的心愿是,通过深入系统研究,尽可能准确把握水文过程和水资源时空演变趋势,这对于优化资源调配、保障农业用水、促进粮食增产、强化防灾减灾等都具有重要现实意义。

水资源是“山水林田湖草沙一体化保护和系统治理”最重要最活跃的部分,水资源“以供定需”倒逼产业结构调整升级,水污染治理是“打好蓝天、碧水、净土保卫战”的重要一环。

“水利是国民经济和社会发展的基础,水利事业发展既涉及软科学 ,也需要硬科技。”马明卫表示,目前,他的研究在服务地方经济社会发展中起到了一定的智库作用,总体偏“软”。

“今后,更需要走出校园,走向生产一线,从业务部门和企业中发掘问题、获得灵感,通过开展针对性研究和技术攻关,研发能够满足业务化运行的体系平台,帮助企业解决发展中遇到的技术难题。”马明卫表示,他坚信在物联网、大数据、 云计算、人工智能、数字孪生等新一代信息技术的加持下 ,传统水利学科和水利行业必将焕发新的生机与活力,为实现中国式现代化提供有效支撑和强力驱动。(刘高雅 李东宝/文 杨鑫阳/视频)

责任编辑:张倩

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