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大力推进源头创新,加快实现水工环地质科技自立自强

时间:2026/8/28 17:26:24

    习近平总书记强调,基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。要以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力,进一步打牢科技强国建设根基。水工环地质是水文地质、工程地质和环境地质的统称,是支撑国家基础设施建设、资源能源开发、生态环境保护与地质灾害防治的关键学科。当前,我国正处于经济社会高质量发展的关键阶段,资源环境约束日益趋紧,重大工程向深部、复杂地质条件区域延伸,生态保护修复任务艰巨。面对新形势新要求,必须大力推进源头创新,加快实现水工环地质科技自立自强,为美丽中国建设和国家重大战略实施提供坚实的地质科技支撑。
    水工环地质基础研究是破解资源环境问题的“金钥匙”
    水工环地质基础研究的核心在于揭示地下水循环演化规律、岩土体力学响应机制以及地质环境演变过程。只有深化基础研究认识,才能从原理上回答资源环境领域的根本性问题。
    在水资源安全保障方面,基础研究可以厘清地下水对气候变化的响应与适应机制、人类活动干扰下地下水循环演变规律,能够准确预测水资源变化趋势,为地下水资源的科学评价与可持续利用、国家水网建设和水资源调配提供科学依据。
    在重大工程建设方面,基础研究可以为路基坝基稳定性、高陡边坡变形控制、大型地下洞室群围岩稳定性分析等提供理论基石。
    在生态保护修复方面,基础研究可以构建“以水定绿、依地施策、协同治理”的科学范式,有效解决传统生态修复模式“头痛医头、脚痛医脚”的弊端。
    在地质灾害防治方面,基础研究为灾害孕育机理、演化过程和触发条件的认知提供科学依据,使地质灾害预测从被动应对走向主动防控。
    没有扎实的基础研究,水工环地质工作只能徘徊在经验层面,难以实现质的飞跃。
    立足国情,明确水工环地质基础研究方向
    我国地质条件复杂多样,区域差异显著,经济社会处于高质量发展阶段,决定了水工环地质基础研究    必须立足国情、聚焦关键。
    聚焦气候变化与人类活动双重驱动下的地下水系统演变机理。我国地下水资源开发利用和地下水环境保护,亟需从流域尺度揭示气候变化与高强度人类活动共同作用下地下水循环的响应规律与演化趋势,建立地下水系统韧性评价与适应性管理的新理论、新方法。
    聚焦深部复杂地质环境下的工程岩体力学与灾变理论。随着我国水利水电、深部矿产资源开发、废物地质处置向千米级深度迈进,高地应力、高地温、高渗透压等特殊地质环境对传统理论提出了严峻挑战。深部工程围岩灾变机理、长期稳定性演化规律等基础科学问题亟待突破。
    聚焦地下水与生态、地质环境的相互作用机理。我国生态脆弱区面积广阔,地下水作为生态系统的“血脉”,与地表植被、土壤、地质环境之间的耦合关系尚不明晰,尤其在西北干旱、西南岩溶等典型区域,亟需建立地下水生态阈值理论与调控方法。
    聚焦多介质、多界面、多过程耦合的环境地质演化理论。我国工业化进程中遗留的大量矿山地质环境、土壤与地下水复合污染等问题,涉及复杂的水-岩-土-气-生多介质相互作用,传统单一学科视角难以解释其复杂机理,亟需发展地球系统科学框架下的环境地质综合理论。
    推动水工环地质技术方法原创性突破
    将基础理论转化为解决实际问题的能力,需要先进技术方法支撑。当前,我国水工环地质领域面临若干突出的技术方法瓶颈。
    在精准探测与感知方面,深部地质体的精细化探测能力仍然不足。传统钻探和地球物理方法在深部复杂地质条件下的分辨率有限,亟需发展适用于深部环境的随钻感知、原位测试与高精度成像技术。深部地下水多层监测设备的自主研发虽然已取得重要进展,但整体技术体系的完善仍有待加强。
    在动态监测与智能预警方面,监测数据的实时性、精准性和系统性有待提升。当前,水工环地质勘查中仍存在水文地质资料精度较低、工程地质评价偏差、环境问题识别不全面等突出问题,亟需发展基于物联网、人工智能的新一代智能监测感知网络,构建“自动监测-集中管控-动态分析-智能识别-灾害预警”的一体化技术体系。
    在数值模拟与预测方面,复杂地质条件下的多场耦合模拟能力尚不能满足实际需求。尽管三维非均质含水层模拟系统已取得长足进步,但在深部工程围岩-渗流-温度多场耦合、区域地下水-地表水联合模拟等方面,模型精度和计算效率仍有较大提升空间。
    在数据融合与智慧决策方面,数据碎片化、信息孤岛现象仍然突出。海量地质数据未能充分整合和挖掘利用,亟需发展基于水工环地质全生命周期的数智化系统,实现从数据采集到智能决策的贯通。
     胸怀“国之大者”,全方位激活创新动能
    基础研究贵在坚持、重在积累,必须保持久久为功的定力与韧劲。中国地质调查局水文地质环境地质调查中心深耕水工环地质理论和技术方法研究60余年。“十五五”时期,水环中心将持续推进基础理论、技术装备、信息化建设等迭代突破,不断夯实水工环领域高水平自主创新核心能力。
    在加强基础研究方面,深化黄河流域水循环与水平衡多要素驱动机制,攻关深部地热(干热岩)成热成藏机理及成藏要素耦合关系,深耕地质灾害易灾机理与风险防控机制,探究地质碳汇碳储碳循环与固碳作用机制。
    在攻关关键技术方法方面,大力推进光纤监测、地下水分层勘查、微震监测等特色技术与装备升级优化,加快研发适配深部地热(干热岩)与碳封存、高原高寒地质灾害等工况的国产化监测设备。
    在加快数智赋能方面,推进“AI+专家”水工环地质智慧计算平台搭建,攻关地质环境监测设备智能化关键技术、一体化监管体系,打通野外调查、室内模拟、成果研判全数字化链条。
    在推动科技和产业深度融合方面,紧扣水资源安全保障、重大工程建设、生态保护修复、地质灾害防治、资源环境问题,以实战应用牵引科研选题,依托创新平台打通技术落地通道,推动理论认识成果、自研技术装备等在水工环应用场景落地。
    在大力培养优秀青年科技人才方面,将青年人才培育作为战略工程,立足科研一线育才用才,支持青年骨干牵头重大课题、挑大梁担重任,发挥资深专家传帮带作用,完善青年人才全周期培育链条,夯实创新人才根基。
    在用好科技评价指挥棒方面,深入落实“破四唯”要求,建立以创新能力、质量、实效、贡献为核心的人才评价体系,探索适配长周期基础研究的差异化绩效分配制度。
    水工环地质科技自立自强,事关国家水安全、工程安全、生态安全和人民生命财产安全。只有大力推进源头创新,在基础理论上求突破、在技术方法上克难关、在体制机制上谋改革,才能真正掌握水工环地质领域的科技主动权。水环中心将以时不我待的紧迫感和舍我其谁的责任感,奋力谱写水工环地质科技自立自强新篇章,为以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴贡献地质力量。(林良俊  中国地质调查局水文地质环境地质调查中心主任  2026.08.09   )

作者:不详 来源:网络
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