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0 引言
习近平总书记关于新质生产力的重要论述、重大部署,为推动新时代我国经济社会高质量发展提供了科学指引[1⇓-3]。水是生命之源、生产之要、生态之基,水在自然生态系统、人类社会生存、经济社会生产中扮演着极为特殊的重要作用。中华民族在几千年治水实践中积累了丰富的经验和智慧,尤其是20世纪50年代以来,新中国经过70余年的水利建设和水资源开发利用,水利工程规模和数量跃居世界前列,防洪供水灌溉保障工程体系初步形成,水电开发和江河治理成效卓著,水安全得到了较大改善和有力保障。但在当前变化环境下,不仅面临着颠覆传统认知的极端洪涝和干旱灾害,还要不断满足新时代人们对持续水安澜、优质水资源、宜居水环境、健康水生态、先进水文化等美好生活的更高要求和经济社会高质量发展。
中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化,当前阶段水利现代化建设,不仅需要汲取历史治水经验和智慧,更要融入现代生态文明思想、新发展理念和治水新思路,寻求新的治水之道,突破传统水利建管方式和经济增长模式,加快推进水利现代化及绿色化发展[2]。这其中,发展水利新质生产力,以科技革命性突破、生产要素智能配置、产业绿色转型升级,为传统水利注入新生命力的同时,开辟新领域新赛道、塑造新动能新优势,推动水利高质量发展,是积极贯彻国家江河战略、加快水利现代化的本质要求。
1 长江发展定位与新阶段治理保护挑战
1.1 国家江河战略中长江的发展定位
长江是中华民族的母亲河,长江经济带发展战略提出要把长江打造成为黄金水道和造福人民的幸福河、高质量发展的主力军、高水平安全和保护的标杆,这是习近平总书记国家江河战略的出发点和落脚点。
(1) 生态优先是根本遵循。2016年在重庆,针对当时“长江病了,而且病得还不轻”的现状,习近平慎重提出,推动长江经济带发展必须从中华民族长远利益考虑,要把修复长江生态环境摆在压倒性位置,共抓大保护,不搞大开发,走生态优先、绿色发展的新路子。
(2) 统筹协调创新驱动是内在要求。2018年在武汉,习近平进一步强调新形势下深入推动长江经济带发展,关键是要正确把握生态环境保护和经济发展、破除旧动能和培育新动能的关系等五大关系,实现经济社会发展与人口、资源、环境相协调。
(3) 高质量发展是本质特征。2020年在南京,习近平要求坚定不移贯彻新发展理念,谱写生态优先绿色发展新篇章,塑造创新驱动发展新优势,绘就山水人城和谐相融新画卷,使长江经济带成为我国生态优先绿色发展主战场、引领经济高质量发展主力军。
(4) 高水平保护是高质量发展的重要支撑。2023年在南昌,习近平进一步指示,推动长江经济带高质量发展,根本上依赖于长江流域高质量的生态环境,要以科技创新为引领,统筹推进生态环境保护和经济社会发展,在高水平保护上下更大功夫,协同推进减污、降碳、扩绿、增长。
(5) 流域高水平安全是筑牢国家安全的重要屏障。习近平在多个场合都提到要建设安澜长江,坚持旱涝同防同治,强化流域水工程统一联合调度,提升流域防灾减灾能力。
(6)水网建设是战略举措。为应对全球气候变化影响和降低水旱灾害风险,习近平亲自擘画、亲自部署、亲自推动国家水网建设,要求加快建设现代化高质量水利基础设施网络,推动建设高质量、高标准、强韧性的安全水网,统筹解决水资源、水生态、水环境、水灾害问题,保障经济社会安全运行[3]。长江流域是我国水资源配置的战略水源地,不仅支撑长江流域经济社会发展,还通过南水北调工程等水网工程建设,惠泽流域外广大地区。长江水网是国家水网最重要的组成部分,是策源地和大动脉。
1.2 长江治理保护新阶段面临的挑战
经历新中国成立以来的水利建设,目前长江治理与保护工作进入一个新阶段,主要体现在:
(1) 新老水问题交织。流域防洪体系依然不完善,防洪的压力依然很大,局部地区旱涝灾害防御能力还不强,极端降水引发的山洪灾害危险性大,如2022年长江流域遭遇百年一遇的干旱,耕地受旱面积最高达到6 632万亩(1亩≈666.67 m2),有81万人、92万头大牲畜发生饮水困难;同时水生态损害、水环境污染等新问题仍然比较突出,2022年长江流域26个主要参与评价的湖泊,有12个湖泊水质为Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类,巢湖和滇池水质仍为轻度污染。当前这些新老水问题相互交织,且在不同区域的表现不同,因此解决老问题、化解新矛盾、满足新要求的任务都很重。
(2) 内外部条件发生深刻变化。从内部看,今天的长江是自然长江和人工长江的复合体,已远非天然状态,干支流已建成众多水利水电工程,三峡、金沙江、乌江、大渡河等梯级水电站规模庞大,部分支流已基本渠化。这些已建工程在发挥作用、支撑流域经济社会发展的同时,其累积影响也日益显现:河流湖泊水文节律坦化、中小洪水脉冲减弱、珍稀特有鱼类洄游通道受阻。从外部看,全球气候变暖、城镇化率不断提高、农业现代化深入推进,以及信息化和人工智能技术日新月异,都对治江工作产生广泛深刻影响,且对新阶段长江治理提出了前所未有的新要求。过去治江认知时代局限开始暴露,进入到需对原有顶层设计作出调整的阶段,一些新问题需要作出科学规划,如水旱复合灾害统筹防御、跨流域调水和西南水网规划、洞庭湖鄱阳湖综合整治、长江中下游蓄滞洪区及洲滩圩垸管护、长江上游巨型梯级水库群综合调度、清水下泄与中下游河道整治、三峡水运新通道建设、丹江口等水库汛期运行水位动态调整、南水北调中线工程水源区水质安全保障等。
(3) 长江治理与经济社会发展的主要矛盾发生转变。随着以防洪为中心的治江三阶段战略逐步实施,流域防洪体系已基本建立,整体防洪标准达到百年一遇,长江治理工作主要矛盾已演变成为长江水利发展不平衡不充分与长江流域人民日益增长的美好生活需求之间的矛盾,统筹治理与保护、防洪与供水、破旧与立新的任务艰巨且复杂。
(4)治江重心由以治理开发为主转入以管理保护为主。不仅在着力补齐防洪和水资源配置工程短板的同时,必须强化水利工程调度和安全管理,充分发挥已建工程效益;还必须在机制上进行创新,强化法治,全面推进长江大保护,强化水生态和水环境保护。因此,在这个关键时期实践长江水利事业现代化,必须深刻认识和准确把握治江事业发展新阶段的特征,在理念、思路、路径方面实现全面变革[4]。
在新阶段,长江治理保护工作还存在诸多挑战:
(1) 气候变化、经济社会发展规模不断扩大等变化环境导致的水旱灾害的风险和水资源脆弱性不断增加,极端洪旱事件增多增强,甚至屡屡突破历史极值,例如2022年长江“汛期反枯”现象,严重威胁到流域防洪-供水-粮食-能源-航运-生态安全。
(2) 流域自然生态系统与区域经济社会系统之间的不平衡不协调问题仍然突出,经济社会发展带来的水资源环境约束日益趋紧,流域内江河湖库总磷含量普遍超标,农业面源污染问题亟待解决,约30%的重要湖库仍处于富营养化状态,30%的环境风险企业位于饮用水水源地周边5 km内,潜在水环境风险和突发水污染事件令人担忧,新型污染物不容忽视。
(3) 流域生物多样性下降和生态系统完整性下降的趋势还在继续,部分河湖湿地生境丧失。与20世纪50年代相比,长江中游天然湿地面积减少了70%,筑坝和渠化河段水生态系统结构和功能退化,珍稀特有鱼类繁衍条件和洄游通道丧失,白鳍豚已功能性灭绝,江豚数量甚至少于大熊猫。
(4)亟待提升流域综合管理能力和现代化水平,长江流域水资源消耗大、水资源利用效率不高,万元工业增加值用水量高于全国平均水平25%左右,生态资源保护和生态产品价值实现机制有待健全,水资源价格低而水污染防控、水环境治理与生态保护投入成本高。
(5)美丽中国建设与绿色转型发展,正不断地推动流域治理保护向减污降碳、健康生态和宜居环境等方向绿色转型,这不仅要关注视距内的退耕还林还湿、水环境治理、水生态修复、江湖关系改善,还要锚定视距之外的零污染、碳中和、生态完整、数字流域等新挑战。
另外,面临着全球科技创新和绿色竞争压力。例如,基于人与自然可持续发展,近年来有些发达国家提出了一系列环境友好型政策——《绿色新政》。《绿色新政》非常重视经济社会可持续的绿色发展新模式[5],这是对传统发展模式的革命性改进;2021年《欧盟行动计划:实现空气、水和土壤的零污染》高度重视数字化解决方案、生物技术、智能化生产与可持续产品的发展和应用。水利是很传统的基础性行业,迫切需要通过科技创新和发展新质生产力,促进水利行业的现代化发展和绿色化转型。
2 发展水利新质生产力的理论路径与原则要求
新质生产力是服务于党和国家工作大局的战略选择。一方面,实现高质量发展,建设现代化强国的关键是发展具有新质生产力意义的战略新兴产业和未来产业,要以提高发展质量和效益为中心,把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机,以信息化、智能化为杠杆培育新动能,推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革。另一方面,为更好地满足人民群众对美好生活的需要也必须发展代表新质生产力的战略新兴产业和未来产业。人类历史上每一次技术革命引发的产业革命,都对民众的生活产生革命性影响。人们对防洪、供水和粮食等基本安全的需求得到满足后,自然会追求更高层次、更为多元的物质产品和精神产品,特别是生态和文化产品,进而要求更高的科技水平,只有新兴产业和未来产业不断转化为新质生产力,才能满足人民群众对美好生活的需求[6-7]。
2.1 发展长江水利新质生产力的理论路径
生产力即具有劳动能力的人和生产资料相结合而形成的改造自然的能力。新时代背景下,劳动者、生产资料及其相对应的生产关系都在发生深刻变化。在生产力3.0阶段,所谓的新质生产力,是以科学技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级,而催生劳动力、劳动工具和资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵,以全要素生产率大幅提升为核心标志,特点是创新,关键在质优,本质是先进生产力[8]。长江治理保护涉及诸多水利基础行业,如何形成新质生产力,需结合当前流域自然生态系统特征、经济社会系统发展格局、国家新发展理念和江河战略深入思考。
一方面,可以通过对流域水利生产力组成的核心要素指标,如劳动力、劳动工具和劳动对象等进行优化组合,来形成新的水利生产力。考虑到长江水利经历了70余年的发展,在水利工程建管、水资源开发利用、防洪抗旱减灾、城乡供水、农业灌溉、水土保持、江湖治理等领域的生产力和生产关系已经较为健全完善,再想进一步提升生产力,难度比较大。如果只是对现有的劳动力、劳动工具和劳动对象等要素进行优化组织来形成新质生产力,显然是不够的,潜力也是有限的,即使能形成一定的新生产力,也不是质优先进的新质生产力,满足不了水利现代化的要求。
另一方面,在当前流域治理保护阶段,要想形成质优先进的新质生产力,更需要围绕发展新质生产力的要素指标进行深化,例如通过科技创新突破、生产要素智能配置、产业绿色转型升级来创造新质生产力。主要路径包括:一是要结合新时代国家战略需求和长江治理保护面临的新挑战,加大水利革命性和颠覆性的科技创新,并构建与新质生产力相适应的科技创新体制,强化新质生产力的技术革新支撑,重点围绕水利领域战略性新兴产业和未来产业发展,加大理论创新、思路创新、管理创新、技术创新、文化创新、产业创新等,通过科技创新催生新质生产力,从而开拓流域水利建设新业态;二是要培养高素质的劳动力,这需要在生态文明思想、治水思路的指引下,完整、准确、全面贯彻新发展理念,打造新型劳动-管理队伍;三是要创造高技术水平和高效能的劳动工具,这迫切需要加大物联网、大数据和人工智能、空间遥测、智能制造、智能感知和控制等新技术在水利行业的应用和交融,创造更高技术含量的软硬件劳动资料,打造水利新质劳动工具;四是要构建高附加值和高需求的劳动对象,当前国家江河战略、人与自然和谐共生现代化,新时期人们对美好生活的需求,以及国家水网和美丽中国建设等,都为水利新质生产力的形成提供了新型劳动对象要素,关键在于如何提升这些新需求或者劳动对象要素的附加值;五是加快从传统产业向新兴产业和未来产业的政策转型,创建适应新质生产力的经营管理模式、市场机制和政策制度,优化完善新质生产力发展的机制体制及环境条件,建立与新质生产力发展要求相适应的生产关系,提升水利全要素生产率,使传统水利工作焕发新春活力,这其中一定要充分运用市场,增加水资源节约保护和开发利用各环节的附加值,要将优质水资源、健康水生态、宜居水环境、先进水文化的经济价值通过市场化交易兑现,从而创造更优质、更高效、更生态的水服务产业链条。
2.2 发展水利新质生产力的原则与要求
在发展长江水利新质生产力的过程中,一是要贯彻新发展理念,以水利创新驱动带动流域现代化治理保护,建立绿色生态、高质量的水利现代化产业体系。二是要坚持系统观念,坚持以实体经济为根基,以数字智能科技创新为核心,以产业绿色转型升级为方向,着力推动水利生产力各要素及其优化组合的跃升和质变,以水利现代化全面推进流域高水平保护和高质量发展。三是要处理好水利新质生产力与传统生产力和生产关系之间的关系,发展新质生产力不是忽视、放弃传统水利工程建管产业,要统筹推进数字流域智慧管理与传统工程水利发展,一手抓培育壮大新兴产业和布局建设未来产业,一手抓改造提升水利传统产业,建设绿色智能和高效安全的水利现代化产业体系[8]。四是要牢牢把握流域高质量发展这个首要任务,从长江治理保护和流域经济社会发展实际出发,基于新质生产力发展需求,对现有的流域综合规划和专项规划进行评估和修编,先立后破、因地制宜、分类指导,根据流域生态环境禀赋、水资源开发现状、水利工程条件、新技术成熟度等,推动现有水利业态和数字业态跨界融合,有选择地用新技术改造提升传统防洪、供水、水电开发等产业,积极促进水利产业高端化、智能化、绿色化。五是要主动对接国家战略需求,整合和优化水利创新资源,围绕国家水网和绿色流域建设部署创新链,围绕低碳低污染、生态智能和数字孪生创新链布局未来水利产业链,发展水利数字经济和绿色低碳经济。
3 发展水利新质生产力的科技创新建议
新质生产力的形成与发展,首要任务就是做好科技创新这篇大文章。就新阶段长江治理保护而言,新质生产力发展一定要依托科技创新,针对新阶段的特征和面临的挑战,有选择地推动水利建设新产业发展,这其中重点需要运用新技术改造提升水旱灾害防御、江湖关系调控、水资源调配管理、水资源节约保护、水生态环境修复、水工程建管运维等业务能力[9],积极促进水利现代化产业链发展高端化、智能化、绿色化。为此提出如下科技创新建议:
一是加强近自然水利解决方案的科技创新,促进生态水利建设新业态。这需要秉承新时代的生态文明思想,加强生态文明视域下流域自然演变和人水关系基础研究,创新发展新时代长江治理保护新理论[9]。既要通过创新运管方式来维系已建水利工程的生命力,又要推陈出新,不断创建适宜自然环境的生态水利工程。例如,战国时期李冰建筑的都江堰工程体现了按自然规律办事的哲学思想,“乘势利导,因时制宜”强调充分掌握河流水势和其他自然条件,加之利用和正确引导,利用有利条件消除不利因素,根据时间、地点和具体条件的变化而变化,采取不同的措施把水治好[10-11]。为应对全球气候变化与保障城市可持续发展,近年来国际上提出了低影响开发和韧性城市创建目标,其中特别强调基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,NbS)。因此,针对已建水利工程,也需要从新时期生态文明建设和可持续发展角度来重新审视其功能定位,充分发挥其综合效益。例如南水北调工程的定位,其不仅是保障北方供水安全的国家重大水利基础设施,还应该从中华民族永续发展角度将其建设成为千年生态文明工程[10]。再比如传统的闸坝工程截断了河流通道,带来了一些生态环境问题,是否可以道法自然,研发新型的生态闸坝结构形式。另外还有生态堤防、生态堰渠、圩垸与蓄滞洪区生态改造、雨洪资源化调控和生态化利用等。或对现有水工程进行生态改造,使其生命力长期延续,或拆除重建近自然的生态水工程。这其中要大力加强生态水工程建设的新理念、新方法、新技术、新材料、新产品研发,催生人与自然和谐共生的生态水利产业链发展。
二是加强数字孪生和智能水工程的科技创新,促进智慧流域建设新业态。这也是提升水旱灾害统筹防御能力、适应未来气候变化的迫切需求。结合水利现代化的发展需求,不断地探索人工智能技术和挖掘、数字经济在水利行业和流域管理中的创新应用[12]。《国家水网建设规划纲要》中提出要加强水网数字化建设,推动水网工程数字化智能化建设,实现物理水网与数字水网间动态实时信息交互和深度融合,提升水网调度管理智能化水平[3]。国际社会也很重视传统产业的数字化革新,如2021年《欧盟行动计划:实现空气、水和土壤的零污染》中高度重视数字化解决方案,提出大力发展数字概念的绿色经济,此外智慧水城市(Smart Water City)管理技术在韩国等全球多个地区广泛应用。长江流域要结合新型水利基础设施建设要求,按照“强感知、增智慧、促升级”的思路,以数字化、网络化、智能化为主线,以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径,加快构建具有“四预”(预报、预警、预演、预案)功能的智慧水网体系。充分利用大数据、人工智能、虚拟现实、云计算等新型生产工具,以加强流域水工程统一联合调度,重点研发数据和机理双驱动的流域大模型,加快构建数字孪生工程体系和智慧长江综合管理系统,以科技创新推动传统水利管理方式向自动化、智能化、智慧化的跨越式前进[12]。
三是加强流域节水减污、降碳扩绿的科技创新,促进绿色经济带建设新业态。从建设人与自然和谐共生的绿色发展示范经济带目标出发,加强水资源高效利用和节约保护技术研发,以及节水防污型流域建设,大力推广节水灌溉、再生水利用、生物膜污水处理等技术产业规模化[9],提升水资源的循环利用水平和经济效益;加强生态清洁小流域建设,加快推进低污染、低排放、低消耗、高增长和数字赋能的绿色流域构建,促进流域绿色低碳转型发展,大力推广水肥一体化、农业缓释肥、有机肥,并以此为契机,拓展新的绿色水产业链发展。加强绿色清洁能源的科技创新,充分利用长江流域水库和抽水蓄能电站的蓄水储能作用,催生以水能为主导的风光水储一体化清洁能源发展新业态。
四是加强宜居水环境和健康水生态治理保护的科技创新,促进美丽长江建设新业态。结合长江流域地貌特征和自然景观,推进美丽中国建设在长江流域全覆盖,建设美好家园[13]。按照长江流域生态系统的整体性及其内在规律,统筹推进山水林田湖草沙一体化治理,重点加强水域岸线与经济社会发展布局规划,加强城乡水环境治理,复苏河湖生态,切实提升生态系统多样性、稳定性,筑牢流域生态根基,维系长江健康生命力。同时结合美丽中国建设,创新流域保护模式和治理方案,注重水生态自然化、水工程生态化、水设施景观化,促进传统水利工程跟上生态文明时代步伐,创建宜居宜业宜生的美好环境,更加贴近人们对宜居环境和优质文化的追求。这里需要学习杭州西湖苏堤的经验和智慧,北宋著名文人苏东坡指挥民众疏浚西湖时,将挖出的葑草和淤泥堆积成湖堤,从而造就西湖“苏堤春晓”美景。因此现代的水利建设,既要融入中华文化内涵,也可蕴含时代气息,激发水文化市场活力,这样才更有持久生命力。
五是加强流域现代治理能力和管理政策制度创新,催生流域综合管理新模式。深入研究河湖空间与城镇经济布局的关系,以及水资源与人口、经济、环境之间的关系,重点开展流域高水平保护、高水平安全和高质量发展的政策和标准研究,以技术创新推动政策制度创新和管理模式规范革新[9,12]。研究优质水资源、健康水生态、宜居水环境、先进水文化的经济价值市场交易和实现机制,研究制定合理的水资源税、水价政策和生态保护综合补偿机制。研究生态产品价值实现机制,提升水资源等自然生态产品价值,促进水资源节约集约利用相关的产业市场发展,使节水、减污、降碳成为一个有利可图的产业。研究和提高城镇污水处理和排放标准,催生污水处理技术的升级换代;针对农业面源污染顽疾,提高面源污染防控要求,促进生态缓释有机肥替代传统化肥的革新;从节水减污角度,推广水肥一体化技术,促进传统田间农业向设施农业发展;从服务产业发展角度,制定城乡水环境保护激励机制,催生水环境保护服务产业化[11]。
4 结束语
在当前流域治理保护阶段,要想形成质优先进的新质生产力,不仅需要围绕发展新质生产力的要素指标进行深化改革,还需要水利科技革命性突破、水利生产要素创新性配置以及水利产业深度转型升级等。要以新时代的生态文明思想、新发展理念、新治水思路,全方位提高劳动者和管理者素质,加大物联网、大数据和人工智能等新技术在水利行业的应用和交融,创造更高技术含量的软硬件劳动资料,打造水利新质劳动工具;要围绕优质水资源、健康水生态、宜居水环境、先进水文化,构建高需求和高附加值的新型劳动对象要素;要创建适应新质生产力的经营管理模式、市场机制和政策制度,优化完善新质生产力发展的机制体制及环境条件,推动生产要素的优化组合,建立与新质生产力发展要求相适应的生产关系,提升水利全要素生产率,这其中要充分运用市场,提升水资源开发、利用、节约、保护各环节的附加值,在保障安全的前提下提高水利经济效益,使水利行业成为长江经济带建设体系和经济循环链条中的重要一环。
发展新质生产力必须做好科技创新这篇大文章,要按照水利新质生产力发展要求,整合科技创新优势资源,加强有组织的重大基础科研和新技术研发。以科技创新为引领,统筹推进长江治理保护传统产业升级,既要通过科技创新来延续传统水利工程的生命力,又要创建遵循自然规律和适应环境保护需求的近自然生态水工程,更要促进流域节水减污、绿色低碳、生态清洁、智慧美丽等新兴产业壮大。这其中,迫切需要依托已建和在建的水工程体系,加强数字孪生技术和智能水工程建管的科技创新,催生现代水利和智慧流域建设新业态;借助长江水电开发优势,加强风光水储一体化清洁能源的科技创新,催生以水能为主导的清洁能源发展新业态;深入贯彻《中华人民共和国长江保护法》,加强流域现代管理制度创新,催生长江治理保护新模式,引导流域发展高端化、智能化、绿色化。面向气候变化等未来变化环境,大胆鼓励颠覆性和革命性的理论方法探索、原创性前沿技术研发和突破性交叉技术应用。注重科技创新和产业创新的深度融合,加快打造具有国际竞争力的生态水利、智慧流域、绿色经济带、美丽长江建设等新业态,使长江经济带成为发展新质生产力的重要阵地。