“十四五”水利科技創新發展規劃

　“ 十四五” 水利科技創新 發展 規劃 目錄 第一章

　現狀與挑戰............................................................................... 3 一、水利科技發展現狀 ..................................................................... 3 二、水利科技面臨的挑戰 ................................................................. 5 第二章 指導思想、基本原則和規劃目標 ............................................. 7 一、指導思想 .................................................................................... 7 二、基本原則 .................................................................................... 7 三、規劃目標 .................................................................................... 8 第三章 水利科技創新重點領域 ........................................................... 10 一、水文水資源 .............................................................................. 10 二、防洪抗旱 .................................................................................. 14 三、水環境與水生態 ....................................................................... 17 四、水利工程建設與運行 ............................................................... 20 五、農村水利 .................................................................................. 24 六、河湖治理 .................................................................................. 27 七、水土保持 .................................................................................. 30 八、高新技術應用 ........................................................................... 33 第四章 科技成果推廣轉化 ................................................................... 35 一、完善科技成果評價、登記和發布制度 ................................... 35 二、打造科技成果轉化平臺 ........................................................... 36

　三、加快科技成果示范推廣 ........................................................... 37 第五章 科技創新平臺建設 ................................................................... 37 一、推進國家創新平臺建設 ........................................................... 38 二、加強部級科技創新平臺建設與管理 ....................................... 39 三、加強原型觀測和基礎實驗站網建設 ....................................... 39 四、促進科研儀器設施開放共享 ................................................... 40 第六章 水利技術監督........................................................................... 41 一、加強水利標準制修訂 ............................................................... 41 二、強化水利標準實施與監督 ....................................................... 42 三、加強計量、認證認可和質量監督 ........................................... 43 第七章 科技創新人才隊伍建設 ........................................................... 43 一、培養科技創新人才 ................................................................... 44 二、建設科技創新團隊 ................................................................... 45 三、鼓勵科技人才競爭流動 ........................................................... 45 四、完善科技人才評價和激勵制度 ............................................... 46 第八章 組織實施 .................................................................................. 47 一、加強科技創新工作的領導 ....................................................... 47 二、建立規劃統計和評估制度 ....................................................... 48 三、加大科技創新投入力度 ........................................................... 48 四、營造科技創新良好氛圍 ........................................................... 49 五、加強國際科技合作與交流 ....................................................... 49

　“ 十四五” 水利科技創新 發展 規劃

　為深入貫徹全國科技創新大會精神，認真落實《國家創 新驅動發展戰略綱要》《“十四五”國家科技創新規劃》和《全 國水利發展“十四五”規劃》要求，充分發揮科技創新對保 障國家水安全和水利改革發展的支撐引領作用，制訂《“十四五”水利科技創新規劃》。

　第一章

　現狀與挑戰

　一、水利科技發展現狀

　“十三五”期間，水利科技工作深入貫徹國家創新驅動發展戰略和中央水利工作方針，聚焦水利改革發展實際需求，堅持改革創新，重大科技成果不斷涌現，先后有 24 項科技成果獲國家科學技術獎勵。繼“黃河調水調沙的理論與 實踐”獲得 2016 年度國家科學技術進步一等獎后，“流域 水循環演變機理與水資源高效利用”“水庫大壩安全保障 關鍵技術研究與應用”分別獲得 2018 年度、2019 年度國家科技進步一等獎。一批先進實用水利技術得到推廣應用。新建 1 個國家重點實驗室、4 個部級重點實驗室和 3 個部級工 程技術研究中心。目前水利部已建成 2 個國家重點實驗室、 2 個國家工程技術研究中心、10 個部級重點實驗室和 13 個

　部級工程技術研究中心，基本形成布局合理、特色鮮明的科 技創新平臺體系，科研實驗條件明顯改善，部分實驗室科研 能力達到國際先進或領先水平。以標準為依據、計量為基礎、認證認可為手段、質量為標志的水利技術監督工作不斷完 善。4 個國際水利組織經國務院批準在中國注冊并設立秘書 處，一批優秀水利專家先后在聯合國教科文組織、國際大壩 委員會、國際灌溉排水委員會、世界水理事會、國際小水電 聯合會等 14 個國際組織中擔任重要職務。由中國水利科研 單位主辦的《國際泥沙研究》《國際水土保持研究》《生態水 力學》等一批英文期刊國際影響力不斷增長。目前，我國水 利科技與國際先進水平相比，“領跑、并跑、跟跑”并存， 泥沙研究、壩工技術、水資源配置和水文預報等領域處于國 際領先地位。緊密結合治水興水實踐，大力倡導科技創新，水利建設 與管理的科技含量明顯提高。水資源管理紅線指標管控與監 測技術等成果，為落實最嚴格水資源管理制度提供了科學依 據；洪澇干旱災害預測預報與風險分析等成果，為各級防汛 抗旱指揮部門超前決策、有效應對提供了技術支持；水庫大 壩安全監測、診斷分析、預測預警和風險管理等成果，有效 地降低水庫大壩病險率，全國水庫安全得到明顯提升；河道 泥沙模擬與水沙調控技術等成果，為長江、黃河等大江大河 治理提供了重要基礎；農業高效用水與飲用水安全技術及設 備等成果，為農業節水和農村飲用

　水達標提供了保障；大型 水利工程施工成套技術裝備研制與應用，以及大型實體模型 試驗研究，為重大水利工程建設與運行提供了支撐。水利科技進步對水利發展的貢獻率達到 53.5%，為水利可持續發展 提供了有力的科技支撐和保障。

　二、水利科技面臨的挑戰

　當前，全球新一輪科技革命蓄勢待發，水利科技創新呈 現新的態勢和動向，一是治水理念發生變化，對水利科技創 新提出新要求；二是科學技術進入快速發展新階段，科技競 爭日趨激烈；三是信息網絡、人工智能、先進制造、新材料 等相關領域的科技革新，催生著水利科技再創新。未來一段 時間，世界范圍內水利科技創新將主要集中在變化環境下的 水循環過程的再認識與水安全保障、水資源綠色開發與高效 利用、水系統保護與修復、信息化與智能化管理技術創新與 應用、水與經濟社會系統的互饋與調控等領域。

　我國是世界上水問題最為突出和復雜的國家。人多水少，水資源時空不均，與人口、耕地、能源、礦產資源等分 布不相適配。隨著國家城鎮化、工業化、生態文明進程的推 進和國家發展戰略的實施，加之氣候變化影響，我國水安全 新老問題交織，老問題仍有待解決，新問題愈加突出，這也給我國水治理賦予了全新的內涵，提出了嶄新的課題。2018 年，中

　央確立了“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發 力”新時期治水方針，為水利科技創新指明了方向。

　《全國水利發展“十四五”規劃》提出了我國在“十四五”期間用水總量、萬元國內生產總值用水量、萬元工業增加值用水量、重要江河湖泊水功能區水質達標率、洪澇災害和干旱災害年均損失率、城鎮和工業用水計量率、農業灌溉用水計量率等主要發展指標，為水利科技創新提出了新的要求，需要更加 注重開展水利基礎理論研究、應用技術研發、技術推廣與科 學普及，不斷提高水利科技自主創新水平和科技貢獻率。

　黨的十八屆五中全會確立了“創新、協調、綠色、開放、 共享”的發展理念，指出創新是引領發展的第一動力，必須 擺在國家發展全局的核心位置。全國科技創新大會明確了新 形勢下加快實施創新驅動發展戰略的必要性、緊迫性和重要 性，吹響了建設世界科技強國的號角。面對深入實施創新驅 動發展戰略、加快推進水利改革發展的新要求，面對日新月 異的世界科技發展新趨勢，水利科技創新和成果轉化的體制 機制需要進一步完善，水利改革發展重大科技問題研究需要 進一步深入，科技領軍人才和優秀創新團隊需要進一步培 育，水利科技創新投入需要進一步加大，水利科技創新平臺 建設需要進一步加強，水利技術標準國際化步伐需要進一步 加快。“十四五”期間，必須牢牢把握機遇，不斷深化體制 機制改革，樹立創新自信，激發科技創新活力，提高科技創 新

　能力，開創水利科技工作新局面。

　第二章

　指導思想、基本原則和規劃目標

　一、指導思 想

　全面貫徹黨的十八大、十八屆三中、四中、五中、六中 全會和習近平總書記系列重要講話精神，堅持“創新、協調、 綠色、開放、共享”的發展理念，深入實施創新驅動發展戰 略，按照“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的 新時期水利工作方針，緊緊圍繞全面建成小康社會和進入創 新型國家行列的宏偉目標，以服務國家需求為導向，以支撐 和引領水利改革發展為中心，以提升科技創新能力為主線， 瞄準國際水利科技前沿，圍繞當前影響水利改革發展的關鍵 科技問題，以及對未來水利科技發展有重要影響的基礎性問 題，全面推進水利科技體制改革，健全水利科技創新體系， 努力爭取在重點領域、關鍵環節和原始創新上實現新突破， 為國家水安全提供科技支撐和保障。

　二、基本原則

　強化改革引領。按照國家科技體制改革總體部署，深入 推進水利科技體制改革，著力解決制約科技創新活力的體制 機制問題，改進管理方式，簡政放權，擴大科研院所創新自 主權，以管理創新推動水利科技創新。

　突出需求導向。聚焦水利改革發展重大需求，明確主攻 方向和重點突破口，加強基礎研究、應用技術研發、示范轉化和推廣應用的全鏈條設計，加強技術標準制定，推廣新技術新方法，促進水利科技與水利生產實踐及經濟社會發展緊 密結合。

　遵循創新規律。重視基礎性工作，加強原型觀測和科學 實驗。推動目標導向和自由探索相結合，支持特定領域持續 跟蹤研究。提高科研項目和資金管理水平，大力營造勇于探 索、鼓勵創新、寬容失敗的氛圍，為科技創新創造良好條件 和寬松環境。

　堅持人才為先。人才是創新的第一資源，創造有利于科 技人員潛心研究和成才的環境，建立科學、具有激勵導向的 業績和人才評價體系，促進人才合理流動，堅持培養和引進 相結合，加強領軍人才培養和創新團隊建設。

　擴大開放合作。以開放的理念促進科技創新。加強國內 水利科研機構與高校和中科院學術交流和合作，推進產學研 用結合。加強國際合作和交流，不斷提升水利科技國際影響 和地位。

　三、規劃目標

　到 2020 年，水利科技創新水平進入世界先進國家行列， 滿足建設創新型國家要求。健全完善水利科技創新體系，建

　設一批國際一流的科技創新平臺，建設一支結構合理、素質 優良的水利科技創新人才隊伍，創新能力顯著增強，一批事 關水利發展與改革的重大科技難題得到解決，先進科技成果廣泛應用。在繼續保持泥沙研究、壩工技術、水資源配置和 水文預報等領域國際領先水平的基礎上，水資源高效利用、 防洪減災、水生態保護與修復、水利水電工程調度與控制等 領域躋身先進國家行列，形成一批具有重要影響力的基礎理論、技術方法、儀器裝備創新成果。水利科技進步貢獻率提 高到 60%，支撐和引領水利可持續發展。

　科技攻關。在 50 個重大水科學問題和關鍵技術方面取 得突破，完成一批事關水利發展的全局性、方向性宏觀戰略 研究成果，獲得一批原創性應用基礎研究成果，開發一批面 向水利現代化的高新技術，全面提升行業科技水平。

　成果轉化。完善水利科技推廣體制機制，加快建設科技 推廣基地和科技示范工程。健全完善水利科技成果評價、登 記和發布制度，打造先進實用技術成果供需信息平臺，加強 技術交流、推介與培訓。組織實施好水利技術示范項目，推 廣先進實用技術 500 項，加快科技成果應用示范，培育水利 科技產業聯盟。

　平臺建設。積極爭取部屬科研單位納入國家重大創新基 地建設試點。爭取新建國家（重點）實驗室、國家工程實驗 室、國家工程技術研究中心等國家級科技創新平臺 4 個，

　新 建部重點實驗室和工程技術研究中心 12 個。新建一批水文、生態、水土保持、節水灌溉等野外實驗站網，加強基礎科學實驗。重視科研基礎數據庫建設，建立資料共享機制。建立科研儀器設施開放共享機制，大幅提升科技資源利用效率。

　建設水利科普教育基地 60 個。

　水利標準。完成 10 項強制性水利技術標準編制，實現 標準年更新率 20%。提高國際標準采標率，提升標準質量， 加強標準實施監督。培育發展團體標準，增加標準的有效供 給。建立標準統計制度，通過認證認可、檢驗檢測采信標準 成果。構建支撐國家水安全和水治理能力現代化的標準體 系。

　人才培養。遴選培養 50 名作為院士、勘察設計大師和 重點項目首席專家的后備人選。新增 4 個國家級科技創新團 隊，選拔培養 20 名水利科技英才，著力培養國際復合型人 才，深化人才體制機制改革。

　第三章

　水利科技創新重點領域

　一、水文水資源

　水文水資源領域主要科技需求包括：變化環境下流域水 文過程和規律再認識；水資源調查評價和需求分析新方法； 水資源優化調度與精細化監控；水資源節約與保護新技術、

　新設備與新工藝；水資源承載力和保障社會經濟可持續發展 的相關政策和技術。

　戰略層面，面向國家經濟社會發展戰略需求，重點研究國家和重點戰略經濟區的水資源安全保障格局，提出國家水資源配置戰略與重大措施；研發水資源承載能力評價技術方法，支撐國家水資源承載能力（以縣為單元）監測預警體系建設；研究水資源對社會經濟可持續發展的支撐作用，提出 保障國家能源安全和糧食安全的國家水安全布局。

　應用基礎研究層面，重點研究全球氣候變化背景下，我國水循環演變機理和驅動機制，再分析我國流域水文過程和區域水資源演變規律及發展趨勢；研究流域生態系統結構功能與水文循環變化的響應關系，研發基于物理和生物機制的生態需水評價方法；研究支撐水資源調查評價和需求分析的關鍵技術及新方法，研究深度節水和量質耦合高效利用理論方法；構建地下水危機識別、評價和預警理論方法。

　技術層面，重點研發陸汽耦合模型、陸面水文過程及其伴生過程耦合模型；研發多尺度水文水資源預報預警技術，提高預報精度和可靠性；研發基于水資源承載能力和區域功 能定位的水資源配置技術，提出一帶一路、京津冀和長江經 濟帶等重點經濟戰略區水資源配置格局與實施路徑；研發重 要流域/區域復雜水資源系統多目標聯合調度與智能控制技 術；研究地下水超采區水量-水位雙控與恢復涵養技術體系，

　支撐京津冀等嚴重超采區綜合治理；研發水價、水市場、水 流資源資產核算、水生態補償等多種經濟杠桿的定量分析模 型工具。

　， 設備產品層面，以“天-空-陸-水”立體化全天候水資源 監控系統構建為重點，研制江河湖庫水文要素在線監測新技 術與新裝備，開發國家水資源遙感監測平臺；基于“互聯網 +”模式，研發集感知、仿真、診斷、預警、調控為一體的 智能水網綜合服務云平臺；研發復雜含水層地下水補給預測 預警與開采調控平臺。

　通過以上研究和研發，科學評估全球氣候變化對我國水循環和區域水資源的影響，科學預測未來不同時期我國地表水資源變化趨勢和用水需求，創新綜合節水與非常規水源開發利用技術，建立水循環模擬和復雜水資源系統綜合調配技術體系，發展面向最嚴格水資源管理的行政管控與市場調節 技術，全面提升國家水資源合理配置與安全保障水平。

　專欄 1 水文水資源 國家水資源安全戰略。研究全球氣候變化對我國區域水資源、需水和用水的 影響，分析變化環境下我國水資源承載能力，提出保障中遠期國家水安全的水資 源配置格局與方案；研究一帶一路、京津冀、長江經濟帶等國家重點經濟區及國 家糧食、能源基地等重點地區的水資源保障措施，研究水資源安全風險評估方法 和調控技術；研究水生態保

　護與修復及區域水資源優化配置與調度關鍵技術；集 成綜合節水、非常規水源開發、水資源調配等技術，形成區域水安全保障技術方 案并示范應用。

　變化環境下流域水文過程和規律的再認識。加強基礎水文實驗觀測，研究不 同尺度陸面水文過程、水文特征值對變化環境的響應及其驅動機制，加強資料缺 乏地區水文預報理論與方法研究，研究地表水與地下水的轉化機制和規律，開展 水文資料一致性分析，研究變化環境下水利工程水文和水利計算分析新方法。

　水文水資源立體監測與預報預警。研制大江大河流量在線監測新技術與新裝備，研究“天-空-陸-水”一體化水文監測技術，研發基于國產衛星數據的水文要素遙感反演技術。研究基于衛星數據水文模型和集合預報技術，研發多源融合數據同化技術，開發水文水資源預報預警通用模型及軟件平臺。

　綜合節水與非常規水源開發利用。創新綜合節水和需水管理的基礎理論與方 法，研發集成重點高耗水行業節水新技術、新設備與新工藝，研究華北、西北、 東北、南方適用性節水模式；開展全國非常規水源利用潛力評價，研發非常規水 源開發實用技術，開展常規與非常規水資源統一配置與風險防控策略研究。

　地下水資源保護與合理利用。以華北地下水嚴重超采

　區、西北生態脆弱區、 東部海水入侵區、西南巖溶石漠區等為重點地區，研究地下水生態功能危機形成機制、可控性及修復技術，研發地下水資源監測與合理開發關鍵技術，研究提出 重點地區地下水水量-水質-水位調控參數與閾值。

　水資源精細管理與智能調度。支撐“兩手發力”的水資源精細化管理關鍵技術，研發適用于國情的水資源管理政策分析模型系統；研究水權交易與水價等市 場調節技術及生態補償關鍵問題；研究梯級水庫（水電站）群、遠距離調水工程 等復雜水資源系統多目標綜合調度及自動控制技術。

　南水北調工程受水區水價政策評估。開展東、中線一期工程受水地區水價政 策及執行情況調查，分析不同地區的水價承受能力和不同水價梯次對城鎮生活用 水、工業用水的敏感性，評價南水北調工程水價政策實施效果，提出受水區合理 消納工程調水的對策建議。

　二、防洪抗旱

　防洪抗旱領域的主要科技需求包括：變化環境下水旱災 害的演變趨勢和風險管控研究；極端水旱事件的預測預警、 風險評估與綜合防控技術；基于遙感及多源信息融合的旱情 監測及堤防等水利工程險情監測技術；重大水旱災害險情應 急搶險技術與裝備。

　應用基礎研究層面，重點研究氣候變化對極端天氣事件 和水旱災害的影響；研究城市洪澇災害和山洪災害的致災因 子、成災機理和發生發展過程；研究凌汛冰壩、堰塞湖、堤 防工程險情發生機理和發展過程。

　， 技術層面，重點研發基于“天-空-地-水”多源信息的水 旱災害立體監測和同化分析技術，研究資料缺乏地區水文預 報方法，研發大江大河洪水預報預警和防洪工程體系實時聯 合調度技術，研發中小河流、山洪災害、風暴潮及其增水預 報預警技術，研發城市復雜下墊面條件下的洪澇精細模擬、 預報預警和調度技術，研發大范圍干旱及其災害監測分析和 預測預警和風險評估技術。

　設備產品層面，重點研發大江大河堤壩工程險情快速探 測分析技術和搶險裝備，應急抗旱技術與裝備，城市應急排 澇關鍵技術與設備，研究開發基于決策理論和方案綜合分析 的防汛抗旱決策支持平臺。通過以上研究和研發，建立重大水旱災害監測預警與風險防范技術體系，有力推進我國從水旱災害管理向水旱災害風險管理的轉變，提升我國水旱災害風險的總體防控能力和水平，促進水旱災害應急管理向精準化、精細化縱深發展，減少水旱災害的損失和影響。

　專欄 2 防洪抗旱 水旱災害對策戰略研究。研究氣候變化對極端天氣和水旱災害的影響，經濟 社會快速發展背景下水旱災害的演變

　趨勢，水旱災害風險評估和調控，提出我國 水旱災害風險綜合管理對策建議和行動框架。

　洪水預報預警與防洪調度。研究江河洪水預報預警和防洪工程體系聯合實時 優化調度及決策支持技術，提升我國大江大河防洪減災能力和調度決策水平。

　山洪災害預報預警與風險綜合管理。研究山區局地強降雨精準監測與預報技術，研究山洪災害實時預報預警集成與風險評估技術。

　城市洪澇預警、調度及綜合防控。研究氣候變化和熱島效應影響下的城市暴雨及產匯流變化趨勢、特點和規律，考慮城市復雜排水管網及下墊面條件的洪澇 精細模擬、預報預警、風險評估和工程調度決策支持技術，發展城市雨洪排蓄技術及優化調度技術，構建城市洪澇災害風險評估、綜合防控、應急響應和調度決 策支持平臺。研發機動性強、排量大、使用方便的排澇裝備及調蓄技術。

　沿海地區風暴潮防控。研究海平面上升對我國沿海地區防洪形勢的影響，研究全球變化背景下我國沿海地區風暴潮演變及江河上游洪水遭遇規律，研發風暴 潮監測、預報預警技術和信息服務平臺。

　干旱監測預警與風險評估。研究構建大范圍干旱災害監測與預測預警、風險 評估、抗旱減災技術體系及干旱災害風險綜合管理體系。

　凌汛災害預警與搶險。研究北方冰凌洪水致災機理及成災情景模擬技術，研 發不同時空尺度的冰情動態監測和預報預警支撐平臺，研發快速探測、快速破除、 防治冰塞冰壩技術與裝備，構建我國北方冰凌災害防治綜合技術體系。

　三、水環境與水生態

　水環境與水生態領域主要科技需求包括：水利水電工程 對生態環境的影響機理；河湖水量水質及水生態綜合監測評 價方法與標準；適合我國水情的生態流量評估和水工程生態 調度技術；水環境治理與水生態修復適用技術及設備；水生 態空間保護與管控關鍵技術。

　應用基礎研究層面，重點研究多因素綜合驅動下水生態 系統綜合演變與響應機理，揭示河湖水環境及水生態系統演 變規律與風險；開展河湖健康評估與調查監測方法與標準、 河湖生態流量評估與保障方法研究；研究水利水電工程生態 累積效應、水利水電工程生態調度理論與方法；研究水體水 華發生機理及調控技術；研究河湖水環境演變與水生態功能退化機理，研究河湖水系連通基礎理論和方法；研究地下水 污染規律與風險控制對策。

　技術層面，重點研究水量水質與水生態綜合監測與評價 技術，研究制定新污染物高精度監測方法標準，研究形成水

　生態監測評價技術方法與標準，研究放射性污染風險防控分 析技術，研發累積性與突發水污染事故應急監測與快速處置 技術；完善水功能區水資源質量達標管理技術與標準，研發 水功能區限制排污管控與污染物生態攔截治理技術，研究河 湖污染底泥控制治理技術；研究保障生態流量的水工程生態 調度技術，重要水生生物生境保護與修復技術，水庫消落帶 生態修復技術，彰顯地方特色的河湖-濕地連通修復技術，清 水廊道生態修復技術，城市河湖水生態綜合治理技術，流域 生態水網規劃與水質水量優化調度技術。

　設備產品層面，重點研發基于無人船及無人機的水質與 水生態快速監測集成技術與設備，突發水污染事故應急監測 與快速處置設備，以藻類、魚類為關鍵指標的湖庫水生態系 統感知設備，大型深水水庫生態適宜的精確疏浚清淤技術及 關鍵設備，形成一批支持水環境治理與水生態修復的材料與 工法。

　通過以上研究和研發，培育和應用一批適合中國國情與 水情的水環境治理、水生態保護與修復的適用技術與設備，建立以水功能區為基礎的水資源保護與河湖健康保障技術體系。

　專欄 3 水生態與水環境 水質監測方法 。研究適應管理需求的水生態與水環境監測站網綜合布局。研 究具有采樣代表性及監測頻次合理性

　等測驗技術和方法。研究入河排污口快速監測新方法。建立完善水質資料整匯編及區域水環境狀況分析技術體系。

　河湖水系連通與優化調控。開展河湖健康評估與調查監測技術方法與標準研究，研究水文情勢變化-生態響應的定量關系，建立河湖生態流量核算與監測評估技術體系。加強江河湖庫水系連通理論和實踐研究，揭示河湖水系連通生態機理和調控機制，提出支撐河湖健康的調控方法和技術。

　水利水電工程生態影響。研究大壩低溫水下泄和過飽和氣體影響及改進技 術，研究水電梯級開發的累積生態效應，研發水生生物洄游通道恢復與生境替代等技術，提出大型水利樞紐生態調度優化方案并開展示范。研究魚友型水輪機關 鍵技術。

　城市水環境綜合整治技術。加強城市河湖水系連通理論體系研究，建立城市 水動力學模型，研究城區水量水質智能聯合調度。研究清水廊道技術與水環境修 復技術，研發調水配水、攔污控污、生物凈化、植被修復等綜合技術，進行“水 文-水質-生態”三位一體集成創新，構建生態廊道布局、保護與修復模式。

　中小河流生態治理。研發農村面源污染控制和水源涵養生態修復技術，研究 河流-濕地群連通性修復技術，建立中小河流生態治理技術體系。

　江河湖庫綜合調控。研究保障城市供水、農業灌溉用水

　以及河流、濕地、河 口等生態環境目標的區域水資源綜合調度體系和江河湖庫水資源聯合調度技術， 研制典型區域水資源調度示范平臺。

　四、水利工程建設與運行

　水利工程建設與運行領域的主要科技需求包括：復雜環 境和極端條件下工程性態仿真模擬理論與分析；環境友好和 適應復雜條件的重大水利工程建設技術、材料和裝備；重大 引調水工程應急調度技術；水利工程安全運行保障與智能管 理技術；流域水庫群多目標優化調度和安全控制理論和技 術。

　應用基礎研究層面，重點研究水工構筑物長期服役性能 演化規律和安全控制，探索強震、高寒、高海拔等極端條件 下重大水利水電工程致災機理；研究水工建筑物工作性態全過程仿真模擬理論和精細化分析方法；建立水利水電工程風 險評價的定量化方法和安全控制標準；開展復雜條件下不良地質體探測技術、重大水利工程設計理論與施工方法研究，提出特高壩和大型引調水工程安全評價方法和控制標準；開展基于多工況非定常流動特性的水力設計新方法研究、水力 機械水力穩定性研究、水力機械機電設備故障智能診斷理論 和方法研究。

　技術層面，重點研究深厚覆蓋層、高寒地區等復雜條件 下的筑壩技術，探索降低和緩解工程建設影響的環境友好的 工程技術措施；研發技術經濟更為合理的新型壩體結構以及 適應性更為廣泛的高性能水工新材料、新工藝；研發基于風 險控制和大數據的水利工程安全智慧管理技術；開展流域水 庫群多目標優化調度和安全控制關鍵技術研究。

　設備產品層面，重點研發工程施工質量智能監控、安全 運行智慧管理以及隱患快速探測與應急處置的新技術和新 設備；研發重大水利工程施工實時可視化饋控設備、大型引 調水工程高性能閘泵閥系統等技術裝備；研發基于健康評估 和趨勢預測的水電機組設備檢維修決策系統及新型抗磨蝕 材料。

　通過以上研究和研發，形成工程性態全生命期演化規律 的分析理論和預測方法，發展復雜條件下工程建設、生態保護、健康診斷、修復加固和應急處置等的新材料、新工藝、新技術和新設備，提出綠色水利水電工程設計建設標準，建立工程施工質量和安全運行的智能管理和安全控制技術，為重大水利工程建設和安全運行提供強有力的支撐和保障。

　專欄 4 水利工程建設與運行 復雜條件下建壩及工程安全保障。探索深厚覆蓋層工程特性測試和處理技 術，研究不良開挖料利用技術；研究陡峻岸坡約束作用機制、大壩不均勻變形機 制、長期變形時

　變特征和防滲體系性能演變規律和模擬分析技術；建立高壩施工 質量實時智能監控技術；建立高土石壩長期安全分析評價理論和保障技術。

　300m 級特高壩抗震安全評價與控制。研究 300m 級特高壩極端地震動輸入 機制；研究大壩及地基材料靜動力損傷本構模型；完善大壩-地基-庫水系統非線性地震響應的分析理論和方法；開發確定材料動態抗力的試驗技術和方法；研究 300m 級特高壩損傷破壞過程和災變定量評價準則；研發高性能非線性并行分析軟件和震災控制技術；研究水庫誘發地震形成機制和判別準則。

　大型地下洞室與高陡邊坡長期安全評價與動態調控。研究巖土體等工程介質 力學特性隨賦存環境變化的演變規律；研究錨固、排水等加固支護措施的協同作用機理及其在惡劣環境下功能劣化的變異特征；研究變化環境下高陡邊坡和大型 地下洞室群變形穩定的動態分析方法、智能監控體系以及安全調控技術。

　大型引調水工程建設與安全運行。研發引水工程大深埋隧洞、大跨度高架渡槽、閘泵閥系統等工程建設技術裝備，高寒地區輸水渠道冬季輸水能力提升、快 速維護成套技術裝備和工法，引調水利工程健康診斷、監測預警、應急處置及安 全運行控制技術，大跨度高架渡槽、水閘、隧洞抗震分析理論與安全評價技術。

　泄洪消能環境影響及綜合控制。研究樞紐泄洪消能對周邊和下游環境的影響 及緩解技術，研發泄洪誘發場地振動和低頻聲波機理及環境危害防控技術，研發降低環境影響的新型消能技術和組合消能新技術，提出泄洪消能環境影響綜合評 價方法與技術。

　新型膠結顆粒料壩建設。研究膠結顆粒料的配制技術及工程力學性能，研究 膠結顆粒料壩的結構形式、分析理論與設計方法，研發膠結顆粒料壩的施工工藝、關鍵設備和質量控制技術，提出 100m 級膠結顆粒料壩建設成套技術工藝。

　重大水利工程突發事件監測預警、應急處置和深水檢測技術。研究非常規 條件水利工程極限承載能力和破壞模式，研發漫頂、滲透等典型破壞模式的早期 預警、應急監測、隱患快速探測和損毀快速搶險修復技術研發深水隱患探測技術 與設備，研發深水大粒徑疏浚設備和構筑物表面附著物清理技術，研發深水修補 技術與堵漏材料，研發深水無人遙控潛水器設備和修補加固平臺。

　水利工程安全智能監控與智慧管理。研究基于物聯網和云平臺技術的大壩全 生命期海量信息感知、融合、挖掘方法；研究大壩結構與服役環境動態仿真及實 時智能監控技術；研究基于多源信息的大壩結構工作性態反分析理論與健康診斷技術；研發國家大壩安全監管智慧管理云服務平臺。

　流域水庫群多目標優化調度和安全控制。研究流域水庫群的防洪、供水、發電、航運、生態等多目標優化調度的基本理論、數學模型和關鍵技術，研究大型 水利樞紐運行安全保障和調控技術，充分發揮水庫群的社會經濟效益，提高流域 管理的現代化水平。

　五、農村水利

　農村水利領域主要科技需求包括：農業水轉化多過程多 尺度耦合與高效用水調控機理；綠色高效農業節水技術與設 備；現代生態型灌區建設與管理技術及裝備；農村飲水安全 鞏固提升關鍵技術及設備等。

　應用基礎研究層面，重點開展作物最優耗水及用水調控 機理研究；開展灌溉系統水動力學基礎及水力學優化設計理 論研究，探索灌溉多過程耦合機理；開展農業水轉化多過程 多尺度耦合機理與模擬研究，發展區域尺度農業水轉化多過 程與作物生產力過程耦合的綜合集成模型，探索基于多過 程、多維度的用水效率協同提升機制；開展農業節水的生態 環境效應研究，建立基于作物生產-水資源-生態環境系統耦 合的灌區綠色節水減排控污理論與方法。

　技術層面，研究完善各區域主要作物高效灌溉制度，重 點研發環境友好型農業灌溉模式和農業節水減排控污技術；

　研究典型區域主要作物節水綜合管理技術方案；研發基于大 數據的智能灌溉決策模式及全程一體化自控系統和智慧管 理平臺；研發草地水資源高效利用技術；研究適合農村的水 凈化、消毒技術及設備，開展農村供水自動化與信息化研究。

　設備產品層面，研究精細地面灌溉、噴微灌系統及產品的優化設計，開發適應現代規?；r業發展的微灌、噴灌和地面精細灌溉技術及裝備；研制水肥一體化低耗智能高效節水輸配控裝置；研發綠色高效節水制劑與灌溉裝備；研發暗 管排水技術和裝備；研發適用農村的地下水和地表水凈化技 術以及新型飲用水消毒技術和裝置，開展供水自動化與信息 化技術及設備開發。

　通過以上研究和研發，建立典型區主導作物節水增產增 效技術模式，形成現代灌區用水多過程耦合調控理論與技術 體系，提出典型區影響農村供水水量水質安全的解決方案， 構建較為完善的農村水安全保障體系和水管理技術模式。

　專欄 5 農村水利

　 農業水轉化多過程耦合模擬與高效用水調控。研究多尺度農業水轉化過程與 作物生產力過程耦合的集成模型，研究區域尺度農業耗用水對變化環境的響應機制、水分生產力的時空演變規律與提升潛力及途徑，以及農業耗用水時空格局優化設計方法，研究基于作物生產-水資源-生態環境系統耦合的農業種植規模和優 化種植制度分析方法，研究基于

　節水高效和生態健康的農業水資源調控方法，研 發水肥一體化高效節水輸配水量裝置。

　高效節水灌溉。研究節水調質高效灌溉制度與模式，研究節水灌溉系統及產 品優化設計方法，研發適應現代規?；r業發展的微灌、噴灌和精細地面灌溉技 術及裝備，構建田間高效節水灌溉成套技術與設備。

　農田節水減排控鹽。研究農田水鹽監測、診斷和動態預測評價技術，研發高 效減排控鹽技術、方法與模式，研究不同節灌模式下的農田淋洗排鹽制度及排水 調控技術與設備，形成農田節水減排控鹽系列化技術與設備。

　現代灌區用水測控及調度。研究灌區用水調控多源信息采集與需水預報技術 及方法，研發多水源供需優化配置與優化調度技術及設備，開發輸配水智能控制 技術及產品，建立現代灌區智慧用水調控技術與綜合服務平臺。

　農村供水與生活污水處理。開發針對農村地區高堿高氟水、微咸水及鐵錳超 標水的經濟高效去除材料、技術及設備，研發氨氮、有機物、藻類超標等典型微 污染水處理工藝設備，研發低溫低碳高效生活污水處理技術及裝置，開發農村供 水與排水消毒裝置。

　典型地區節水增效及減排。研究集成高效灌溉制度、水肥鹽綜合調控和智能 量測，以及農田面源污染控制、農業控制排水、生活節水減排等技術，提出東北、 西北、華北

　和南方等典型地區的節水增效及減排綜合解決方案與保障措施。

　農田澇漬災害監測預報與減災。研究農田澇漬災害動態監測和預報預警技術，開展農田積水消退及排澇過程研究，建立不同灌排條件下典型農區澇漬災害 評估模型，構建農田澇漬災害安全保障體系與配套技術。重點研發高性能、低揚程、大流量、灌排兼顧的雙向貫流式水泵及相關技術。

　生態友好智慧型農村水電站應用。研究農村小水電綠色開發及增效擴容新技術與新設備，研發河流生態修復技術，研究構建小水電安全動態評估與預警信息 管理標準和規范體系，并開展示范應用。

　六、河湖治理

　河湖治理領域主要科技需求包括：我國主要江河水沙變 化條件下江河治理方略研究；微觀泥沙運動和宏觀河湖演變 基本規律研究；變化環境下水沙過程預測技術、河湖及河口 海岸治理技術、梯級水庫水沙調控理論與技術等，推進河湖 治理新技術集成與示范。

　應用 基礎研究層面，重點開展泥沙運動基本參數的實驗研究，完善泥沙運動統計理論及非均勻沙不平衡輸沙理論；開展水沙調控理論研究，建立多目標水沙調控方法和模型；

　開展變化環境下江河水沙變化及發展趨勢研究，分析人類與 自然雙重因素影響下的流域產水產沙變化及河道演變的響 應機制；開展與生態環境等學科交叉的水沙運動與河流演變 模擬研究，預測河流演變和生態變化。

　技術層面，重點研發江河水沙變化預測和梯級水庫水沙 調控技術；研發水庫和湖泊淤積控制及調度運用技術；大型 水利樞紐下游河道演變與整治技術；江湖關系演變與調控技 術；長江黃金水道通航潛力與防洪河勢協調技術；黃河水沙 調控與下游灘區治理；淮河與洪澤湖關系及中下游綜合治 理；水沙條件變異下的河口海岸治理技術；泥沙資源化處理 利用技術；河口工程和海岸灘涂利用保護技術等。

　通過以上研究和研發，形成江河治理系統理論與技術體 系；提出解決長江中下游河道沖刷和江湖關系變化對鄱陽 湖、洞庭湖水資源利用影響的技術方案和措施；保障黃河下 游河道穩定維持中水河槽，緩解防洪與灘區治理的矛盾；提 出基本解決淮河“關門淹”的技術措施和洪水資源利用技術； 緩解珠江口咸潮上溯。

　專欄 6 河湖治理 我國主要江河流域產水產沙變化及趨勢預測。研究我國主要江河重點水土流 失區不同時空尺度的產匯流和產輸沙機制，量化不同區域水沙變化主要影響因子 及其貢獻，預測未來水沙變化趨勢，提出中長期應對策略。

　非均勻沙不

　平衡輸沙理論。開展湍流猝發對泥沙運動作用機制、非均勻床沙 交換機理、粗化過程、非平衡輸沙床面形態與動床阻力調整規律、不平衡輸沙恢 復飽和系數、非均勻沙挾沙能力等方面研究，取得原始性創新成果，解決泥沙基 本理論中的關鍵科學問題。

　梯級水庫群水沙優化調度。開展梯級水庫群水沙優化調度理論與技術研究，提出綜合調度方案，協調興利與防洪、減淤及生態的關系，充分發揮整體綜合效益。

　大型水利樞紐下游河道演變及整治。研究三峽工程及上游水庫群運行后長江中下游河道沖刷機理、演變趨勢及河道綜合治理技術；研究小浪底工程及上游水 庫群運行后黃河下游水沙關系和河道演變，研發新水沙條件下游蕩性河道河勢穩 定控制、河槽行洪輸沙能力提升和灘區整治技術。

　江湖關系演變與治理。研究新水沙條件下長江與洞庭湖、鄱陽湖的江湖關系 及對水量調蓄、河湖演變和洪水影響，研究兩湖閘控工程對水資源、防洪、生態 環境、航運等影響，提出兩湖綜合治理措施；研究淮河干流與洪澤湖演變特性， 提出根治淮河洪澇災害的綜合措施。

　河口演變與綜合治理。圍繞長江、黃河、珠江等河口，研究人類活動影響下 河口水沙運動和演變機理，研發河口演變模擬技術，提出入海流路方案、水源地 保護措施、港航工程維護技術、緩解咸潮上溯技術、灘涂開發利用模式。

　 七、水土保持

　水土保持領域主要科技需求包括：分析評估不同水土保 持措施的效果及生態效應，研究不同類型水土流失區的恢復 潛力與維持機制；揭示不同營力及其復合作用下的水土流失 23 動力過程與阻控機制；完善多尺度多類型水土流失及其伴生 過程監測預報方法；研發崩崗、坡耕地、侵蝕溝和石漠化等 嚴重水土流失高效治理技術。

　應用基礎研究層面，重點研究水力和風力作用下的水土 流失動力過程與阻控機制，完善多營力復合侵蝕的防治理 論；研究侵蝕劣地功能退化過程與修復機理，揭示水土流失 作用下的土壤與植被退化過程相互作用及關系，提出不同水 土流失退化土地的恢復潛力與維持機制；研究水土保持對江 河水沙的綜合影響與作用機制，明確主要水土保持措施在不 同時空尺度和氣候情景下的江河水沙調控效應；研究水土保 持生態效應及其生態補償機制，提出水土保持生態效應評價 方法和生態補償對策；開展凍融侵蝕區水土流失過程和防治 技術研究。

　技術設備層面，重點研發水土流失過程參量及動態變化 監測技術和設備；提出不同時空尺度下水土流失及其面源污 染和碳氮循環等伴生過程的預報評估方法；研發不同自然社

　會背景下流域水土資源保育及高效配置利用和耦合技術； 不同功能區生態清潔型小流域構建及其水土資源優化配置 技術；黃土高原坡面-溝道綜合治理與利用技術；東北退化黑 土保育與農田侵蝕溝防治技術；北方干旱風沙區生態修復與 風沙防治技術；南方丘陵區退化紅壤地力提升與崩崗侵蝕防 治技術；北方土石山區和西南紫色土區水土資源持續利用與生態清潔流域技術；西南巖溶區石漠化區土壤流失阻控與高 效植被修復技術；生產建設項目水土流失天地一體化監管與 快速防治技術。

　通過以上研究和研發，構建面向多時空尺度和侵蝕類型 的水土流失及其伴生過程預報評估模型；研發一批自動化和 高精度的水土流失危害和水土保持效益監測儀器設備；建立 針對我國主要一級水土流失類型區的水土保持綜合治理技 術體系；基本實現生產建設項目水土流失天地一體化監管。

　專欄 7 水土保持 水土流失及其過程監測和評估。研究坡面-流域-區域多尺度水土流失預測模 型及其伴生過程的效應評估方法，研發水土流失動力參數和影響因子的快速量測 儀器設備，完善水土流失動態監測技術標準，開發水土保持信息管理平臺。

　黃土高原溝-。

　坡治理工程生態安全保障。研發和集成黃土高原邊坡-溝道整治 工程土體穩定性調控技術和壩系資源高

　效利用技術，形成坡面-小流域-流域-區域 一體化的水土流失綜合治理技術體系和生態產業模式。

　東北黑土區水土流失綜合治理。研究退化黑土地保持和持續利用技術，研發 植物和人工材料等侵蝕溝防治新方法和新材料，提出東北黑土區土地資源保護與 生態產業的協同發展模式。

　南方紅壤區水土流失綜合治理。研究南方紅壤區區域水土流失演變規律和關 鍵驅動因子，研究退化紅壤肥力快速提升技術，研發林下水土流失防治技術和復 合生態林業模式。

　西南巖溶區石漠化綜合治理。研究西南巖溶區石漠化區水土資源高效利用和 優化調控方法，研發水土流失阻控和退化植被修復技術，提出脆弱生態保護與生態富民產業協同發展模式。

　北方土石山區和西南紫色土區水土資源持續利用與生態清潔流域技術。研究北方土石山區和西南紫色土區水土資源持續利用，研發水土流失治理與生態清 潔流域技術，提出水土資源高效利用與新農村建設協調發展技術。

　建設項目水土流失防控技術。研究生產建設項目引發的水土流失及其防治技 術和植被快速修復技術。...