牧区水利学科建设与发展

□ 牧区水利专业委员会

　　广大牧区主要位于我国西北地区——西部大开发战略的主要实施区域。由于其特殊的地理位置和环境条件，以及大气水循环和地带分异性的影响，该区域属干旱半干旱地区，生态环境十分脆弱。其中主要有水资源短缺、生态环境恶化、经济发展滞缓、牧民生活水平低下等一系列关系到我国生存与发展的重大问题，这些问题的解决是牧区水利义不容辞的责任和重要任务。牧区水利在草原生态环境建设中具有非常重要的作用，是我国最大的生态水利。为了促进牧区水利的发展，更好地为牧区水利提供保障和支持，中国水利学会于1999年批准成立了牧区水利专业委员会。

　　牧区是我国重要的畜牧业生产基地，也是我国北方巨大的绿色生态屏障。由于牧区水利特殊的基础作用，受到党和国家、社会各界的广泛重视，并从党的十六大全面建设小康社会的战略目标和可持续发展战略的高度出发，将发展牧区水利，改善和保护草原生态，作为我国生态安全和可持续发展的重要举措，对牧区水利给予了相当的关注。国务院在《关于加强草原生态建设与保护的若干意见》中指出：“加强以围栏和牧区水利为重点的草原基础设施建设”。温家宝总理也明确指出“牧区要根据水资源承载能力，建设灌溉饲草料基地，通过禁牧、轮牧、休牧，促进退牧还草的顺利实施”。水利部汪恕诚部长在2003年全国水利厅局长会议上，将“牧区水利”作为当年水利“三大亮点”工程之一，并提出将大力推进牧区水利建设，为牧区草原生态建设提供强有力的水资源保障。

　　一、专业学科建设与技术进步回顾

　　牧区水利学科是以牧区水利为研究对象，围绕资源、环境和社会经济的可持续发展，开展牧区水利基础研究、牧区水利技术应用研究以及高新技术集成应用研究的综合性学科。该学科是在特定的人文地理区域内产生和发展起来的，具有显著的区域特色。多年来牧区水利学科得到了长足的发展，其基础研究注重学科的交叉和综合，应用研究注重技术的集成和实用，取得了受人瞩目的成就，对牧区的生态建设和社会经济发展具有重大的支撑和促进作用。

　　1.专业学科建设

　　牧区水利学科根据国家战略发展需求、重点以国家西部大开发战略的迫切需求为导向，始终坚持牧区资源、生态环境、社会经济的可持续发展原则，结合牧区水利学科的发展趋势，注重源头创新，针对牧区水资源短缺、草原生态环境恶化、牧区经济社会落后的突出问题，对牧区水利学科体系进行优化设置，形成了目前各具特色和优势的研究方向。研究领域主要有：

　　(1)牧区水利宏观发展战略
　　牧区草原是当地人民生息繁衍，边疆少数民族地区经济社会发展的基础，是我国北方极其重要的生态屏障，在国家经济建设、生态安全和安定团结等方面占有重要的战略地位。随着国家可持续发展战略和西部大开发的实施与不断推进，牧区水利已从工程水利逐渐演化为资源水利，并成为我国最大的生态水利。因此需要从战略的高度来认识牧区水利，探讨牧区水利发展战略、任务目标，以及战略布局、经济、政策等方面的宏观问题，为牧区水利建设提供科学的决策，保障牧区社会、经济、资源、环境的协调发展，实现牧区经济发展和生态建设的“双赢”目标。其研究内容有：牧区水利宏观发展战略，牧区节水型产业结构与土地利用的优化规划，区域水草资源承载能力及其环境容量，区域水土资源平衡开发与水资源的优化配置，水一草一畜草地畜牧业生产生态系统综合优化技术与发展模式等。

　　(2)水资源与水环境
　　牧区水文要素和水资源的时空分布规律差异很大，水资源的形成、循环、转化有其自身的特点。特别是牧区目前正面临着由“结构性破坏”到“功能性紊乱”的演变态势，局部地区已成为我国沙尘暴天气的主要沙源区之一，下垫面条件的较大改变，必然导致水资源形成、循环、转化关系的重新建立和分配。尤其是西北干旱牧区，人类活动对水资源系统的干扰可能产生长期灾难性的、难以恢复的水文效应和生态环境效应。因此围绕牧区水循环与水资源、牧区生态系统对水循环变化的适应与响应机制，建立草地生态水资源的理论，是本领域的发展前沿。具体研究内容包括：草地水资源的形成机制及演变规律，干旱区(牧区)水循环与生态响应，牧区水资源和水环境承载能力，牧区水环境评价及指标体系研究。

　　(3)草地灌溉与排水
　　我国草原面积4亿hm²，其中2.67亿hm²处于北方于旱、半干旱地区，目前草原退化沙化严重，进一步加剧了草畜矛盾。为了扼制草原沙化退化的发展趋势，缓解对牧区天然草地的压力，必须加强以水利灌溉为中心的人工草地建设，保护草原生态，发展牧区经济，提高牧民生活水平。但由于草原灌溉缺乏必要的理论指导和实用技术的支持，因此亟待进一步研究草地灌溉与排水的基础理论，形成草地节水灌溉技术体系，为牧区草原生态建设提供理论和技术支撑。该领域研究方向主要有：草地灌溉基础理论，草地节水灌溉技术，草地灌溉工程建设与管理新技术，灌溉草地与次生盐碱化防治技术。

　　(4)牧区群众饮水与供水
　　牧区自然环境条件恶劣，牧民居住比较分散，畜牧业生产方式落后，决定了牧区供水具有明显的特殊性，诸如高寒、缺水、远距离、供水分散、供水量小等。解决牧区生产和生活用水问题的方式也相对特殊，需要先进的专门技术来支持。从应用技术的角度出发，该专业领域研究内容主要包括：北方牧区供水工程的防冻及更新改造技术，干旱缺水草原水资源的集蓄、净化、利用技术，以及提水机具、供水装备等方面的研究。

　　(5)草地水土保持生态建设
　　我国草地水土流失类型复杂，治理难度大，草地荒漠化、水土流失已成为我国牧区经济可持续发展的重要制约因素。解决牧区草地生态建设与水土保持关键技术问题，建立草地土壤侵蚀及水土保持理论体系，是本专业领域的发展前沿。其研究内容包括：牧区草地土壤侵蚀机理，不同草地类型水土流失的特点、发生和演化规律；草地沙化退化、水土流失综合治理技术和牧区草地水土流失治理模式。

　　(6)清洁能源利用
　　广大边远的农牧区，常规能源短缺，利用清洁能源不仅仅是环保和节能问题，而且是解决当前牧区生活和生产的急需。本专业重视并致力于风能、太阳能、水能的开发利用，以期从根本上解决广大牧区牧民的生活和生产用电问题。主要研究内容包括：适合我国离网型风能、太阳能、水能的多能互补综合利用技术，在发电、提水等领域向高效、低成本、长寿命的方向发展，重点开发研制新型的水利机械设备。

　　(7)牧区灾变理论与防灾减灾对策
　　旱灾和雪灾(俗称黑、白灾)是牧区草原畜牧业遭受的主要灾害。我国牧区地域辽阔、草原类型和气候条件复杂多样，旱灾和雪灾灾变规律呈现多样性。灾害的发生是地理、气候特征和人类活动共同作用的结果，研究其成因和发展规律，对牧区草原生态、畜牧业经济的影响、评价及预测预报的理论和方法，提出防灾减灾对策，是21世纪草原畜牧业亟待解决的重大课题。发展方向和主要内容有：雪、旱灾害成因、发生发展规律，雪、旱灾害的监测预报及其效应评估，牧区防灾减灾对策研究。

　　2.技术活动

　　(1)学术与科技活动
　　牧区水利专业委员会，近年来主要围绕牧区国计民生、国家生态安全、社会经济可持续发展提供基础保障而开展工作，工作重点和迫切需要解决的问题主要是事关牧区生存与发展的水问题、草问题、生态问题和能源问题。牧区水利专业委员会结合这些突出问题，为推进牧区水利科技的发展与进步，尽力营造良好的科研环境，具体开展并组织参加了牧区水利与西部生态建设、牧区水利与西部可持续发展、牧区水资源开发利用与保护等方面的科研学术活动，探讨牧区资源、环境和经济协调发展的途径和对策，并出版了《中国牧区水利可持续发展战略》论文集。

　　牧区水利专业委员会参加编写了《中国水利科技发展规划2001-2010》，特别是针对牧区水利发展中存在的突出问题，提出了牧区水利科技发展战略和牧区水利一系列相关发展计划，并整体纳入水利科技发展规划中，对牧区水利的科技发展起重要的指导作用。

　　近期，为了牧区水利的实施并为草原生态建设提供决策支持，牧区水利专业委员会组织有关专家对内蒙古、新疆、甘肃、青海、四川五大牧区进行典型调研活动，指导全国牧区水利典型示范区建设，特别是对饲草料基地节水灌溉提供了全面技术咨询。同时牧区水利专业委员会对《全国牧区草原生态建设水资源保障规划》以及《内蒙古自治区牧区草原生态建设水资源保障规划》以及全国牧区省份的水资源保障规划等提供了相应的技术指导，为规划的编制提出了诸多关键性的建议。目前《全国牧区草原生态建设水资源保障规划》和各省、自治区专项规划都已通过水利部水规总院的审查，以期项目尽快实施。

　　(2)科研成果
　　牧区水利学科紧紧围绕国家水利改革和发展中的宏观战略问题和关键技术问题开展科学研究和技术开发，满足我国牧区社会经济发展和水利现代化的需要。注重加强基础理论的研究，跟踪世界先进水平，提高创新能力，特别是注重学科交叉，解决牧区水利发展的关键技术问题，促进高新技术应用。近年来取得的主要科研成果有：

　　① 水资源与水环境方面。

　　西北牧区水资源可持续利用的研究(中国水利学会项目)。

　　② 草原节水灌溉与排水方面。

　　高效利用水资源，建设灌溉饲草料基地，大幅度地提高单位面积上的产草量和牧草质量，稳定地解决牲畜的饲草料供应问题，为大面积天然草原的围封轮牧、休牧和禁牧创造条件，是牧区水利的重点内容之一。所取得的主要成果如下：

　　牧区水利科技发展战略及前沿课题研究(部基金项目)；
　　21世纪初牧区水利发展战略研究(中国水利学会项目)。

　　③ 草原水土保持与生态建设方面。

　　牧区地域辽阔，自然气候条件迥异，地形特征分异明显，土壤及草场类型呈多样性分布，草原土壤侵蚀类型也各不相同，特别是牧区草原多是江河的发源地，加强其水土保持和生态建设是本专业的重中之重。近年来取得研究成果并正在开展的项目主要有：

　　改进放牧地管理试验计划咨询(黄土高原水保世行贷款项目)。

　　④ 开发新能源，发展供水事业，改善牧民生活条件：

　　牧区边远落后，经济发展严重滞后，常规电网难以架设到广大牧区。根据牧区的特点和资源分布情况，在西南水资源丰富的牧区，主要通过小水电开发，解决牧区的能源问题；在西北缺水缺电的牧区，通过风能和太阳能技术，解决分散牧区的生活用水用电问题。近年来主要研究成果主要有：

　　一千瓦太阳能灌溉系统项目推广项目(内蒙古水利厅项目)。

　　二、专业学科进展

　　1.与国外同类学科的比较与分析

　　牧区水利是一门综合性、交叉性的学科，涉及水利、草原、畜牧、生态、环境、地理等多个一级学科。由于牧区水利学科的交叉性和边缘性，目前发展尚不完全成熟。尽管国内有专门从事该领域研究的机构和部门，但该学科的专业理论体系仍在不断完善之中。

　　通过Internet查阅有关文献，目前国外还没有相应的学科与之对应，但与水资源、生态、环境、畜牧、草原、地理等专门学科相互联系。由于国外的地理环境条件与我国有很大的不同，由此而衍生出来的各学科也具有显著的区域性特色，特别是不同区域尺度进行跨学科、综合性研究的牧区水利学科具有显著的不同。总之牧区水利是中国或世界上独有的一个涉及众多学科领域的综合性学科。

　　2.学科的发展趋势

　　牧区水利学科研究内容主要围绕牧区国计民生、国家生态安全，为社会经济提供基础保障，重点解决牧区生存与发展水问题、草问题、能源问题和生态问题。牧区水利具有交叉性、综合性和复杂性的特点，决定了牧区水利学科的发展需要集成和综合，特别是对区域性的问题，更需要高新技术的应用，诸如遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、地面监测系统等的集成运用。

　　三、专业学科展望

　　根据国家科技发展战略的要求，以21世纪可持续发展及科技创新精神为指导，加强牧区水利学科建设，以适应新形势的发展要求，通过基础理论研究与应用技术研究相结合、面上技术与关键技术相结合的方式，注重原始创新，讲求科学实用，突出学科的综合性和交叉性，开展多学科的综合研究。在完善现有学科基础上，加强传统学科与高新技术的结合，推动牧区水利学科的持续发展，并重点支持我国牧区水利建设中急需解决的重大科技问题。其发展方向主要有：牧区水资源和水环境承载能力研究，缺水地区水资源优化配置研究，牧区生态环境需水研究，牧区水循环与生态环境要素耦合机理研究，牧区土壤侵蚀机理与草原植被恢复技术研究，牧区降水量的时空分布与生物质的分布规律研究，牧区雨水资源化技术研究，高效实用新能源开发与利用技术，高新技术(信息化技术)的引进、应用与推广。　■

参考文献：

1 汪恕诚．努力推进水资源可持续利用，为全面建设小康社会作出贡献．中国水利，2003.1A
2 水利部农村水利司，水利部牧区水利科学研究所，中国灌溉排水中心．全国牧区草原生态建设水资源保障规划．2003.7
3 水利部牧区水利科学研究所，中国水利学会牧区水利专业委员会．中国牧区水利可持续发展战略．1999.8
4 中华人民共和国水利部．水利科技发展规划2001～2010.2001.12
6 中国工程院西北水资源项目组．西北地区水资源配置、生态环境建设和可持续发展战略研究项目综合报告．2003.2
7 内蒙古自治区水事中心，内蒙古自治区水利水电勘测设计院．内蒙古自治区牧区草原生态建设水资源保障规划．2002.11

(执笔：李振刚)
注：本文已收录在《中国水利学会专业学术综述(第五集)》
责任编辑　李计初