2019年整理泰山学者特聘专家工作计划书资料

泰山学者特聘专家工作计划书

一、背景概述

1、岗位所属研究领域

本次申报的“水资源可持续利用”泰山学者特聘专家岗位属于“水利工程”学科，研究领域为“水文水资源”，主要研究水资源开发利用过程中存在的科学问题及解决这些问题的关键技术。

2、水资源能否可持续利用已成为山东省经济社会发展的关键问题

山东省水资源相对不足，具有地区分布不均、年际年内变化剧烈等特点。当地淡水资源量为305.82亿m³，仅占全国水资源总量的1.1％，人均水资源占有量344m³，为全国人均占有量的14.7％，属人均占有量小于500m³的严重缺水地区。黄河水是山东省重要的客水资源，但入境水量和可利用量逐年减少。随着经济社会的发展，水资源需求量愈来愈大，水资源开发利用过程中出现了很多问题，集中体现在“水少（资源短缺）”、“水多（洪涝灾害）”、“水脏（水体污染）”、“水浑（黄河泥沙）”等方面。近年来，南水北调长江水刚刚通水，受远距离输送和区域配套工程等因素的影响，又面临“水贵（南水北调水价高）”和水质不稳定等风险。这些问题涉及到的区域和领域在全国均具有典型性和代表性，有些已经成为我省经济社会发展的瓶颈。

虽然存在水资源短缺和其他风险，但山东省的水资源却承载着较大的经济和社会发展规模：养育着占全国7.1％的人口，灌溉着全国7.7％的耕地，生产着全国8.4％的粮食，完成全国9.3％的国内生产总值，可见水资源的支撑作用十分明显。

如何以水资源的可持续利用促进经济社会的可持续发展，需要进行长期性和专项研究。“十二五”期间，山东省水科院积极引进人才，申请设立了“水资源可持续利用”泰山学者岗位，初步形成了“泰山学者”创新团队，经过五年的攻关研究，在水资源优化配置、现代化水网、农业综合节水、海水入侵监测模拟、地下水回灌技术等方面取得了丰硕的成果，而且得到了较好的推广应用。但是，一些老问题还没有得到彻底解决，如沿海地区海水入侵问题、河道水质和地下水污染问题、大中型水库富营养化问题、引黄灌区及黄河三角洲的土壤沙化和盐渍化问题、岩溶大泉衰减断流问题、平原区地下水超采及环境地质灾害问题等等。同时，新问题又不断出现，要求采取应对措施。比如：如何应对未来变化气候和人类活动双重影响下的水文效应和水循环变化，如何对地表水、地下水、黄河水、长江水、雨洪水、再生水等多种水源进行优化配置和调度，如何引领流域、区域开发乃至海绵城市建设而不致引起不良或灾害性后果，如何修复改善日趋严峻的地下水超采现象并进行修复治理，如何进行水生态文明建设、如何开展水权、水价和水市场改革、加强水资源综合管理等等，都需要进一步开展长期的应用基础与关键技术研究。因此，继续利用“泰山学者”岗位平台，发

挥特聘专家及团队的科研攻关优势，解决水资源开发利用过程中的重点难点和关键技术问题十分必要。

3、国内外发展水平

随着全球对于可持续发展热点话题的重视，可持续发展目标已逐步确立和实施，水资源的可持续利用问题备受关注。自联合国于1972年召开第一次人类环境会议提出“水将导致社会危机日益严重”，联合国水资源大会又曾多次向世界各国发出警告,国际经济和社会的持久发展将因为缺水而受到制约。随着世界性水危机凸现，水文水资源研究面临着更为复杂和具有挑战性的问题。在解决水问题的实践中，特别是现代技术手段的推动下，水文水资源研究的理论和方法得到了快速发展。

20世纪90年代之前，水文水资源研究在还原论科学思维方式的指导下，对水循环的各要素过程乃至环节进行高度细化，在降水、产流、汇流、入渗、土壤水运动、地下水补给与排泄、蒸发等水文环节的科学认知方面取得了长足的进步，产生了一大批新的水文理论和技术。自20世纪90年以来，水文水资源学紧密围绕到水问题解决的实践需求，从“还原细化”研究向“综合交叉”研究转变。

实现水资源的安全高效和持续利用，是当前人类发展进程中所面临的重大实践需求，也是水资源研究的中心任务。围绕上述中心任务，国内外在水资源评价与价值量核算、水资源配置、水资源调度、水资源利用效率评价和水资源管理等方面开展了深入研究，并成为水资源研究的重点领域。

（1）水资源评价

水资源评价是进行水资源综合管理与调控的关键基础。综观国际组织和有关国家的水资源评价，具有以下4个方面的特征:以径流性水资源为基本评价口径;以静态天然水资源量为主要评价目标;以分离式评价为基本评价模式;分区集总式评价为主要手段。当前水资源评价方法主要存在的问题是:评价口径过于狭窄，难以全面反应资源的多元有效性;分区集总式评价难以描述水资源的分布式演化过程，评价结果也难以满足分布式开发利用实践需求;缺乏统一的定量评价手段。

（2）水资源价值核算

水资源核算理论方法的研究开始于自20世纪80年代中期，世界上许多国家通过制定实施方案进行探索和试验研究。目前，国际上一些国家已经实施了若干案例研究从各国研究情况看，发达国家开展水资源核算的主要特点是:资源和环境核算并重;核算方法总的来讲是实行实物量核算，对价值量核算多数尚处于探索性阶段;强调可持续发展，强调政府决策的影响和政策的影响及改善。发展中国家水资源核算研究工作的特点是:大多数是受发达国家或国际组织援助，作为典型案例和合作研究而展开的;研究工作一般尚处在方法性探索阶段;侧重于提供一些资料和数据中国作为发展中国家，虽然也曾进行过一些水资源核算研究，但仍处于起步和摸索阶段。

（3）水资源合理配置

水资源配置相关研究自20世纪80年代正式提出后，在之后的水资源规划管理中得到了重视。北方地区缺水及其日趋严重的生态环境变化是中国首要解决的问题之一，针对这

一状况，从六五攻关到八五攻关计划中，国家将北方地区的水资源问题列为国家科技攻关计划，重点研究了水资源配置的基础理论以及与社会经济发展之间协调关系和相应的解决措施，在攻关中相继提出了水资源评价方法“四水”转化模式和地下水地表水的联合调配以及基于宏观经济的水资源合理配置理论与方法而后针对西北地区水资源匮乏与区域生态环境恶化关系密切的问题，又在九五攻关中提出面向生态的水资源配置，在十五&攻关中提出基于实时调度的水资源配置，到目前提出基于水量水质联合调控和蒸散发控制为核心的水资源配置。水资源配置的研究通过国家层面的攻关项目为主线形成了比较完整的水资源配置理论体系。

（4）水资源高效利用评价与节水型社会建设

早期的水资源高效利用评价研究更主要的是集中于从单一工程单项效益分析入手研究其水资源利用综合效益，随着资源环境和生态问题日益突出，水资源高效利用评价更加重视综合效益的评价。目前，水资源高效利用评价包括经济效益评价、社会效益评价和生态效益评价。节水型社会建设是21世纪初中国政府提出的一项重大治水方略，中国已在多批试点建设的基础上进行全国范围内的推广，旨在通过管理体制、机制和法制建设，促进水资源的高效利用、水污染的综合治理和水生态的修复。

（5）水资源综合管理与数字流域建设

为提高水资源的管理和决策效率，自本世纪初以来，国内外还开展了广泛的数字流域建设。在中国，已较为成功地开展了“数字黄河”等多个一级流域的“数字黄河”工程建