王浩 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任

二元水循环——开创“新”生态之旅 

——记中国工程院院士、流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任王浩

2015-07-22

王浩，1953年8月生，毕业于清华大学，教授，博士生导师，中国工程院院士，享受国务院特殊津贴。现任中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任，国家环境咨询委员会委员、水利部科技委员会委员、国家林业局科技委员会委员。兼任全球水伙伴（中国）副主席、创新方法研究会副理事长、中国自然资源学会副理事长、中国可持续发展研究会副理事长等职。

多次荣获国家科学技术奖，其中国家科学技术进步一等奖1项，二等奖6项，省部级奖励19项，出版专业领域著作30余部。到目前为止，共发表学术论文300余篇，其中SCI和EI检索论文120篇。并获“联合国人居环境奖”，“杰出专业技术人才”，全国“先进工作者”、中央国家机关“五一”劳动奖章等多项荣誉。

作为一名长期从事水资源研究的专家，王浩深知，我国受水资源本底条件、人口规模以及经济社会发展水平等诸多因素的限制，在水资源利用方面面临诸多难题。而且，作为世界上水循环演变最剧烈、水资源问题最突出的国家之一，我国所要解决的一系列水资源课题迫在眉睫，我们面临的问题也是其他国家已经面临或者将要面临的问题。

身为中国工程院院士、流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任，王浩深知身上的担子有多重。如何在科学揭示流域水循环演变机理的基础上，实现水资源利用效率不断从低效向高效转化，在我国有着迫切的现实意义。

在他身上，我们不仅看到了他的恒心，更看到了他甘愿为人类解决水问题奉献智慧与力量的拳拳之心。 

创建二元水循环理论 

二元水循环理论的创建并非偶然，而是基于我国迫切的现实条件下应运而生的。水在不断的循环往复过程中，形成了可被人类利用的水资源，所以水循环研究是解决水资源问题的关键。长久以来，人们对水循环的研究都是基于一元静态模式之下的还原研究，这种对自然水循环还原人类活动影响的方式，并不能全面而准确地反映水循环的全过程。

简单来讲，没有人类之前，地球上水循环存在的主要形式为自然水循环模式，有了人类以后，水循环过程逐渐演变为“自然-社会”二元水循环模式，传统的水文学或水资源学理论已不能解释二元水循环演化机理，必须发展新的水循环理论，王浩所创建的二元水循环理论，就是将自然水循环与社会水循环置于一个有机整体内进行的多方位研究。

水的社会循环包含了社会经济系统对水资源的开发利用，同时也包含了人类活动对水循环的影响。水的社会循环涵盖了取水、输水、用水、排水以及回用这五大基本环节。很显然，社会水循环通过取水、用水、排水的方式与自然水循环相联系，彼此之间形成了相互依存、相互联系、相互影响的闭合式链条。这便构成了矛盾着的统一体——水循环的整体，也就是王浩所阐述的二元水循环系统”。

诚然，理论的创建只是应用的第一步，要确保理论成果能够指导实践。二元水循环理论的提出与创建，弥补了国内水资源基于一元自然驱动的静态模式之上的研究空白，解决了一元研究只能简单还原却不能充分反映人类活动对水循环过程的影响，同时也为更好地解决水资源方面的诸多问题打下了坚实的理论基础。 

搭建理论与实践的桥梁 

“有了理论并不见得就能够应用到实践中”王浩笑言，如何将二元水循环理论应用到实践中才是真正考验他的问题。如果不能对理论进行充分的应用与实践，所有的理论都将是纸上谈兵。

科学面前从不讲情面，只讲事实。如何在二元水循环理论的指导下系统的建立流域水循环及其伴生的水生态、水化学以及水沙过程综合模拟与多维调控技术体系，才是真正将二元水循环理论用到实处的关键。这一严峻的课题摆在王浩面前，他又一次陷入了深思。

科学研究靠的不仅仅是脑力、智力，还需要一份毅力，与科研难题抗争到底的意志力从“黄河流域水资源演变规律与二元演化模型”到“海河流域二元水循环模式与水资源演变机理”，再到“海河流域水循环及其伴生过程的综合模拟与预测”，王浩用一遍又一遍的实验推理翻新数据、一次又一次的构建新的综合模型体系，来印证理论的正确性，为实践创造坚实的理论根基。

皇天不负有心人，在他的不懈努力之下，二元水循环理论与方法体系成功在国家、流域和区域等多个层面得到了广泛的应用。其中，国家和地方水资源规划、南水北调工程规划与调度运行以及三峡上游特大及梯级水电群等重大规划和工程都受到了二元水循环理论与方法体系的惠及，这对于我国水资源的可持续利用以及水安全保障起到了积极的推动作用。

与此同时，王浩的这一理论体系和研究方法，还获得了国家科技进步一等奖、二等奖等荣誉。这是对王浩科研成果的肯定，也是对其理论成果得到实际应用的褒奖。

从理论到实践，从实践回归理论，真理总是在实践中被反复印证，进而被更多人所熟知。二元水循环理论与方法体系也推动着我国水资源学科体系的发展与完善，成为产学研建设路上的指明灯。 

扩建生态文明领域新航线 

王浩凭借着专业的学术精神及为解决我国现实问题而奉献的科学态度，成功地将二元水循环理论发展成为解决实际问题的工具。这一突破性的创新，是基于全球气候变化下国家水安全需求展开的，不仅对缓解我国水资源短缺提供了强有力的技术支撑，而且带来了更具有前瞻性意义的解决水资源问题方式。

解决当下的水资源问题，固然是二元水循环理论存在的现实意义，但王浩认为，二元水循环理论的存在不仅仅是为了缓解水资源短缺的现状，也不仅仅是为了解决水资源利用不规范的问题，而是在融合水文学、水资源学、气候学以及生态学等多门交叉学科的基础上，全面地构建一个水资源系统解决方案。

因此，“气候—水文—生态”系统的建立就显得尤为重要，这需要构建其耦合模拟、变化环境下水资源及需水预测预报技术、基于遥感和气陆耦合模式的土壤墒情预警预报技术以及水资源实时调度等多项理论与技术体系。只有这样，才能够为气候变化下水安全适应性对策的制定提供强有力的支撑。

随着流域二元水循环系统的成型构建，包括国际著名期刊Hydrology Research的主编Dan Rosbjerg教授在内的国际水利专家对此表示了极大的兴趣。在EGU（欧洲地球科学联盟）年会上，他全程听取了王浩关于“二元水循环驱动下的水资源管理探索”的发言，对其实际研究价值颇为看好。这一世界地球科学研究领域的盛会，让王浩和他的团队备受瞩目，包括美国航空航天局、德国基尔大学、英国帝国理工学院等数十个单位的国际科研人员，均表示了进一步合作的意向。

以二元水循环理论为基础，王浩为解决我国水资源短缺的现状提供了很好的思路，而这种远见更是建立在基于对生态文明建设基础之上。多年前的一则公益广告告诉我们，不要让人类的最后一滴泪成为大自然的最后一滴水。没有“大家”的安宁，何来“小家”的富贵？

以生态文明为己任，以水循环为依托，生态文明建设还有很长的路要走，未来，王浩也将在世界的舞台上让二元水循环理论惠及更多地区，为人类的可持续发展谋福利。

 来源：科学中国人 2015年第7期