长城网·冀云客户端讯(记者 吴新光)“长江能做的事,白洋淀也能做。‘长江模拟器’的核心是解决水-土-气-生及人地关系,白洋淀流域也可以建‘模拟器’。”近日,在保定易县召开的水利部白洋淀流域水生态保护与治理野外科学观测研究站首届学术委员会会议上,中国科学院院士、武汉大学教授夏军抛出的这个话题,让在场的水利专家们眼前一亮。
什么是流域模拟器?夏军解释说,就是以水循环为纽带,把自然过程和人类社会活动结合起来,形成一个“监控—模拟—评价—预警—决策”的流域智慧系统。
守护好白洋淀上游关键水土保持站
夏军与易县的缘分,始于2005年。那时,他担任中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室主任,带着团队走遍太行山低山丘陵区,最终在易县崇陵水土保持监测站扎下了根。这里,成了“河北易县-易水河流域水循环实验研究基地”的起点。

中国科学院院士、武汉大学教授夏军(右二)考察易县水土保持监测站。长城网·冀云客户端记者 吴新光 摄
径流实验、水土保持、水资源演变……夏军一干就是十几年,观测设施从无到有,数据积累越来越多。
2024年10月,水利部白洋淀流域水生态保护与治理野外科学观测研究站获批筹建,包括易县崇陵水土保持监测站、定兴农林关键带监测基地、白洋淀湿地监测基地,形成“山地—平原—湿地”立体观测网络。目前,已实现“水-土-气-生”全要素关键生态参数观测,为雄安新区水安全保障、白洋淀保护治理及京津冀协同发展提供了科技支撑。
“易县水土保持站发展得这么好,国家又有需求,我很欣慰。”夏军感慨道。在他看来,野外站的工作是最基础的,也是最容易被忽视的,“观测的过程,几年看不出名堂,要有几十年、甚至上百年的资料,才能真解决问题。”
易县水土保持监测站为何如此重要?白洋淀被誉为“华北之肾”,是华北平原最大、最典型的淡水湖泊湿地,对维护雄安新区乃至整个京津冀的生态平衡至关重要。而这个水土保持站作为白洋淀上游、华北山区水源涵养和水沙监测的关键站点,对山区来水量、入淀水沙和雄安新区水安全意义重大。守住这里,就是守住了“华北之肾”的上游命脉。
白洋淀流域为啥需要“智慧大脑”
白洋淀流域的生态功能不可替代:缓解水资源短缺、调节区域气候、缓洪防涝、净化水体、保护生物多样性……
但现实也很严峻——水资源短缺、地下水曾严重超采、水生态系统受损、水土流失。这些“老大难”问题交织在一起,单靠传统的“头痛医头”式治理,早已行不通。

水利部白洋淀流域水生态保护与治理野外科学观测研究站易县基地工作人员在进行气象观测。长城网·冀云客户端记者 吴新光 摄
守护“华北明珠”,不仅需要情怀,更需要一场思维革命、科技革命。
“白洋淀流域地跨多个行政区,必须打破壁垒,构建常态化合作机制。”夏军建议,京津冀三地应在联合立法、生态补偿、信息共享上深化协作,把生态补偿从单一的水源涵养,拓展到防沙防洪、大气-土壤-水质协同改善、生物多样性保护、碳汇提升等多个维度。
而要真正实现这些,光靠“人治”不够,还需要一个能“统筹全局、模拟未来”的智慧大脑。这正是夏军提出“白洋淀模拟器”的深层动因。
长江模拟器,给白洋淀打了个样
2019年以来,夏军领衔带领团队首次研发了“长江模拟器”。这个系统就是大数据信息支撑下的长江流域水-土-气-生及人地关系综合模拟系统,能够“回看”长江的过去,“看清”长江的现在,“预见”长江的未来——哪里可能有洪水?哪里水质会恶化?生态修复怎么布局?这个智慧大脑都能给出答案。
“长江模拟器最核心的是水循环。”夏军说,“易县水土保持站,核心同样是水循环——降水、地表水、土壤水、蒸发水,以及与之相连的生态系统、环境系统、雨洪灾害问题。”
夏军表示,目前,易县水土保持站已经积累了高质量的长期监测数据,结合定兴农林关键带监测基地、白洋淀湿地监测基地的监测网络,再加上遥感、无人机等新技术,“完全有可能做一个白洋淀流域模拟器”。
夏军强调,野外站不能只做“记录员”,更要成为“分析师”和“预报员”。“现在只是做观测,未来一定要做模拟——为国家相关部门提供决策支撑。只有把模拟系统和AI技术结合起来,才配叫‘模拟器’。”
他描绘了这样一幅蓝图:依托科技进步,推进“观测—模拟—应用”一体化集成创新。加快建设基于大数据、物联网、AI的智能监测体系,研发专门针对白洋淀流域的生态AI大模型,构建契合本地特性的生态恢复模式。“最终,要助力把白洋淀流域打造成京津冀生态保护与修复的示范区。”夏军说。