据联合国统计 ， 从20世纪80年代以来 ， 全球用水量就以每年约1%的速度增长 ， 到2050年 ， 将有20亿人生活在水资源严重短缺的国家
以云计算和云服务为支撑的水联网 ， 可实现流域内自然与社会水循环的实时监测和动态预测 ， 进而实现对水资源的智能识别、跟踪定位、模拟预测、优化分配和监控管理 ， 为水资源的优化调度和高效利用 ， 快速提升水资源效能提供了可能
“尽管水资源行业的数字化应用有所增加 ， 但在把新智能技术融入整个水循环和生态系统方面 ， 该行业仍然落后于其他行业 。 ”
文 |《瞭望》新闻周刊采访人员 马丽娟
当前全球水资源约束趋紧 ， 如何用好每一滴水？
近日刚刚落幕的第五届中国—阿拉伯国家博览会首次设立水资源论坛 。 中阿专家“云”上商讨认为 ， 以大数据、云计算、物联网等新一代信息技术为支撑的“智慧水利” ， 是实现水资源集约节约安全利用的必然途径 。
中阿在水资源领域面临相似的问题与挑战 ， 合作潜力巨大 。 设立水资源论坛 ， 对于中阿之间携手共建“绿色丝绸之路”意义重大 。
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宁夏固海扬水灌区大型喷灌机
全球用水量每年增长1%
中阿专家一致指出 ， 未来水资源形势并不乐观 。
国际灌溉排水委员会主席拉杰卜·拉杰卜在本次水资源论坛上说：“到2050年 ， 世界人口将达到90亿 ， 预计用水量将增加50% 。 到2030年 ， 全球水资源供需总体缺口将达到40% 。 ”
据联合国统计 ， 从20世纪80年代以来 ， 全球用水量就以每年约1%的速度增长 ， 到2050年 ， 将有超过20亿人生活在水资源严重短缺的国家 。
水资源需求持续增长 ， 而一些流域却面临水资源总量不断衰减的风险 ， 进一步加剧了水资源供需矛盾 。
中国水资源短缺 ， 南多北少 。 黄河是全国第二大河 ， 占全国2%的年径流量 ， 承担着全国15%耕地和12%人口的供水任务 。 水利部水利水电规划设计总院副院长李原园研究发现 ， 近年来 ， 黄河流域水资源衰减较为严重 。 “2001年至2016年 ， 黄河流域水资源总量较1956年至2000年偏少10% 。 其中北洛河流域减少幅度最大 ， 达20%以上 。 ”
由于水资源管理粗放 ， 跨部门、跨地区、多个利益主体的水资源冲突与矛盾等 ， 世界许多地区水资源利用效率并不高 ， 缺水和浪费水并存 。 经过多年努力 ， “十三五”期间 ， 我国农田灌溉水有效利用系数从0.536提高到0.565 ， 但仍远低于发达国家的0.7到0.8 。
李原园告诉本刊采访人员 ， 当前黄河流域118个县域水资源超载或临界超载 ， 且地下水超采问题突出 ， 流域年均浅层地下超采量达10.3亿立方米 ， 未来将严重制约经济社会发展 。 “亟需把水资源作为最大刚性约束 ， 全面提高水资源利用效率、优化配置能力和综合管控能力 。 ”
“云端”智慧节水
如此严峻的形势下 ， 如何高效利用每一滴水？
“数字化是推进全球水安全和保障地球水资源可持续利用的重要工具 ， 也为水资源行业‘零污染目标’提供了广泛可能 。 ”阿拉伯水资源理事会主席马哈茂德·阿布扎伊德认为 ， 利用数字技术可以更好地控制废水排放 ， 增强实时现场水质监测能力 ， 提高跨部门用水效率和减少漏水 。
当前 ， 基于物联网思想的水联网正成为新一代水利信息化的集成发展方向 。 清华大学—宁夏银川水联网联合研究院院长王忠静说 ， 以云计算和云服务为支撑的水联网 ， 可实现流域内自然与社会水循环的实时监测和动态预测 ， 进而实现对水资源的智能识别、跟踪定位、模拟预测、优化分配和监控管理 ， 为水资源的优化调度和高效利用 ， 快速提升水资源效能提供了可能 。
水联网技术在我国已有成功探索 。
农村供水是个世界性难题 ， 但在我国西北内陆的宁夏彭阳县 ， 当地农民短短几年内实现了从“毛驴驮水”到“手机买水”的历史性转变 。 2016年 ， 彭阳县在基本解决农村饮水难的基础上 ， 探索“互联网+农村供水” ， 为农户配装智能水表 ， 实现从水源到水龙头的全程自动监测控制 ， 有效解决了过去山大沟深、点多线长造成的跑冒滴漏等问题 ， 全县管网漏失率从40%降到了20% 。
农业是我国第一耗水大户 ， 节水潜力巨大 。 可以追溯到秦汉时期的宁夏引黄古灌区 ， 在数字驱动下摇身一变为现代化“云灌区”——100%渠道砌护、测控一体化闸门、视频安防系统……
延续千年的人工巡防管护一跃升级为无人值守的远程智能化管理 。 “目前宁夏130万亩智慧灌区已试运行成功 ， 从我们初步监测的数据来看 ， 能够节水5%至6% ， 同时管理效率还翻了一番 。 ”王忠静说 。
事实证明 ， 数字治水能够实现水资源的精细配送和高效管理 ， 正在为传统水利行业带来革命性变化 。
攻关“水包裹”精准投递
水联网是物联网技术在水利行业的具体应用 ， 但水真的可以像其他物品一样运输和管理吗？
专家表示 ， “水包裹”不同于其他物品 ， 水资源系统更加复杂、更具不确定性 ， 还有许多关键技术待突破 。
高效管水的前提是精准感知水 ， 实时采集水数据 。 水利部数据显示 ， 目前我国在线监测用水量只达到总用水量的50% 。 “城乡供水依托管道输水 ， 互联网技术的应用还相对容易些 ， 但例如河湖生态监测等难度较大 ， 前端传感器等硬件设备的精准度、可靠性还不够高 ， 发展还远远不足 。 ”王忠静说 ， 要全域建成“实时感知、水信互联、过程跟踪、智能处理”的水联网 ， 还有很长的路要走 。
“尽管水资源行业的数字化应用有所增加 ， 但在把新智能技术融入整个水循环和生态系统方面 ， 该行业仍然落后于其他行业 。 ”马哈茂德·阿布扎伊德说 ， 数字治水能否成功 ， 很大程度上取决于其是否融入公共事业系统、提供水利的社会服务 。
正在建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区的宁夏 ， 近年来将数字治水创新作为水利现代化的有力抓手 。
宁夏水利厅厅长白耀华认为 ， 要统筹运用数字化改革思维和技术 ， 通过智慧水利先行先试 ， 激发数据要素的放大、叠加、倍增作用 ， 加快推动治水组织职能更加科学、体制机制更加完善、运行管理更加高效 。
近年来 ， 中阿在水资源领域的合作不断加深 。 通过历届中阿博览会 ， 中阿之间已达成多项节水领域技术合作 ， 搭建了中阿绿色智能控制节水技术平台 ， 绿色智能节水灌溉技术与装备实质性地进入了阿曼、卡塔尔等阿拉伯国家 ， 为提高当地水安全保障水平和改善民生提供了帮助 。
马哈茂德·阿布扎伊德说：“数字技术的日益普及和商业化不再是一种选择 ， 已成为实现水资源节约集约安全利用的必然之举 。 ”他期盼 ， 以水利部为代表的中方 ， 与作为水利事务区域协调员的阿拉伯水资源理事会 ， 能在水资源管理领域建立全面长期的合作关系 ， 推动联合应用研究、开展科学对话和技术交流项目、促进能力建设 。
【技术|瞭望 | 数字遇上水，如何开启智慧节水模式】水利部副部长魏山忠说 ， 中方非常愿意与包括阿拉伯国家在内的世界各国和国际组织一道 ， 加强广泛交流与深度合作 ， 深入拓展智慧水利应用场景 ， 携手促进水资源节约集约安全利用 ， 推动联合国2030年可持续发展议程涉水目标如期实现 。 ■
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