科技助力长江大保护(开卷知新)(2)
其次,新技术的应用,在长江流域监测、诊断、管理、治理等各方面工作发挥关键作用。工欲善其事,必先利其器。通过先进的卫星遥感技术和物联网信息技术,构建“空—天—地”立体综合监测系统,可以对长江流域进行全方位、实时、动态监测,及时获取水域变化、污染物状况、生物生境等信息,进而实现流域旱涝、水质、生态的监测、预报。采用环境DNA等生物信息学技术,更精准地监测流域生物多样性,追踪物种分布,建立生态系统全要素数据库。水生态灾害的快速诊断和评估技术,则可以跟踪模拟水生境系统的变化诊断评判、评估风险、预测趋势,为保障长江水生态安全和防灾减灾提供支撑。运用这些新技术,不仅提高了监测的精度和时效性,也为长江大保护的科学决策提供了更为可靠的依据。
一项项新技术组合起来,能够推动长江整体保护形成更灵活高效的管理方式。当前,科学创新活力涌动,新技术层出不穷,如何科学合理综合运用,发挥出“1+1>2”的作用,是长江大保护实践者们思考的重要课题。如在水污染治理方面,新兴环保材料、高效催化材料、先进氧化技术等形成合力,不仅可以削减污染,还可以使污染物控制更为精准高效。在流域健康监测方面,“湖泊—流域”一体化调控手段基于大量科研成果和数据,通过耦合湖泊与流域的水力联系,采用大尺度水文水动力算法,模拟演算出水利工程群的联合调度如何降低洪水、干旱的影响程度,像沙盘推演一样,科学应对气候水文极端事件。在航运领域,如何避开重要生物保护区、优化航道布局一直是难题,现在采用基于虚拟船舶自动识别系统(AIS)的航标技术等新技术,打造生态护岸、生态护底、生态堤坝等结构,构建生态友好型航道工程,为航运业实现生态优先、绿色发展提供解决方案。
以智慧化、系统化为未来创新方向
目前,长江流域保护工作取得一定成绩,但在智慧化、系统化方面仍有提升空间,这也是未来实现更高水平长江大保护的突破口。
实现智慧化,关键在于应用更多现代信息技术,让长江大保护更精细、更准确、更智能。应用人工智能等前沿技术,建设数字孪生长江,将有力增强情景推演和系统仿真能力,真正实现流域综合管理的智慧决策。还可以依托信息技术,研发信息时空分异和动态变化新模型、新算法,提升流域洪水、大范围干旱及生态系统演变的预测预警能力。
放眼未来,智慧化会加倍提高长江大保护各领域各层级“神经末梢”的效果,在生物防治、水利工程、航道规划等具体方面大有可为。研发重大水利工程的生态化改造技术,建设新型过鱼设施,可以实现鱼类生境自然化再造和干支流水利工程群协同的精细化生态调度,让更多鱼翔浅底、人与自然和谐相处的画面出现在长江沿线。绿色航运与智慧航运等新技术的创新融合,有望解决航道建设与环境保护、水资源综合利用等多目标协同的难题。比如针对南京以下12.5米深水航道建设与和畅洲左汊江豚保护协同问题,建立多要素智慧通航系统,建设虚拟电子航标航道,让船舶“自动”规避非适航区、生态敏感区,既能控制航运风险,还能让江豚获得更好的生存环境。
在新技术全面带动下,形成多元主体协同共治模式,将为长江大保护系统工程注入新的活力。“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”《早发白帝城》寥寥几句,从航运、城市、生态等多角度,折射出长江流域的复杂性。针对流域突出难题和短板,可以构建“政府主导—科技驱动—多元协同”的立体化组织体系,组织多学科交叉、多领域融合的科技攻关团队集中攻关。