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以水为问,汇智聚力

聚焦国家战略,研判前沿趋势,交流真知灼见。10月25日—26日,2025中国水利学术大会在江苏南京召开,大会主题为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。大会特邀院士专家作主旨报告和特邀报告,分享前沿观点和创新成果,现将部分专家发言摘要分享。

矫勇水利部原副部长、中国大坝工程学会理事长

治水要坚持系统思维

江河水系具有地理形态系统、土木工程系统、阶梯传递系统、过程-响应系统及控制系统等特征。治水是江河水系自然系统、经济社会系统、工程系统交织在一起的多要素、多关联复杂系统工程,具有很大的不确定性。其中,江河水系的气候条件、地质条件、水文特征等派生的不确定性,经济社会系统中人口变化、城镇化、经济增长、结构调整等派生的不确定性,工程体系面临的工程安全、生态环境、移民安置、成本效益等派生的不确定性,使治水的复杂性进一步升级。由于特殊的地理气候、江河水系、经济社会发展需求三大宏观系统要素及其相互作用,我国治水强度和复杂性均是世界罕见。必须将系统思维贯穿于治水工作,以应对日益复杂的水问题,实现水资源可持续利用,保障国家经济社会稳定发展。贯彻治水系统思维,要坚持以目标为导向,注重结构完整性,把握要素关联与演变趋势。

吴文庆 水利部总规划师

深入实施国家“江河战略”,全面推进江河保护治理

党的十八大以来,习近平总书记站在实现中华民族永续发展的战略高度,就江河保护治理和流域高质量发展作出一系列重要讲话指示批示,亲自擘画确立国家“江河战略”。2025年6月17日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于全面推进江河保护治理的意见》,对深入实施国家“江河战略”、全面推进江河保护治理进行顶层设计,是当前和今后一个时期指导我国江河保护治理的重要纲领性文件。江河保护治理涉及面广、影响因素多,面临着诸多问题和挑战,要汇聚专家学者的智慧和力量,以水灾害、水资源、水生态、水环境、水工程等方面的问题为导向,聚焦水旱灾害精准测报和气候变化风险防控、水资源节约集约利用与优化配置、水生态环境保护修复、智能大坝与重大引调水工程绿色建造技术装备、水利工程安全高效运维技术与装备、数字孪生水利与智能综合调度等方面,加强科学研究和技术攻关,为全面推进江河保护治理和加快构建国家水网助力赋能。

王浩 中国工程院院士

创新生态调控范式,破解人-鱼矛盾及生态保护与工程效益协同难题

我国建设了世界上数目最多的水库群,其一方面在防洪、供水、发电等满足人类需求方面发挥了重要作用,另一方面也改变了河流的自然流量和流速,导致鱼类繁殖率下降,种群数量减少。为在人类需求与鱼类生存需求之间寻求妥协,平衡利益,水库群生态调控方面亟需以三次博弈生态调控理论为牵引,构建科学化、可验证、可推广的生态调控范式,破解生态保护与工程效益难以协同的难题。

在理论深化层面,进一步深化三次博弈生态调控的理论认知,完善“效率优先—兼顾公平和谐共生”的递进式理论框架,为全国各大流域破除人-鱼矛盾提供理论基础。在技术研发层面,进一步完善全国高分辨率“气象-水文-水动力耦合模拟及预报技术,提升鱼类产卵场十米级生境要素模拟预报精度;进一步创新水库精细化调度技术,支撑丰、平、枯等不同来水条件下生态调控决策的智能生成、多维比选及动态调整。在验证优化层面,结合数字孪生技术,深化三次博弈生态调控方案的验证工作,形成可直接应用于全国各大流域水库群业务调度的技术规程与标准,在提升水库群综合效益的同时,大幅改善水生生态环境,为我国清洁能源及生态环保产业孵化提供坚实的技术保障。

王超 中国工程院院士

构建水安全韧性体系是城市生存和发展的重大需求

水安全是城市生存和发展的最基本的安全底线。当前,在气候变化加剧、城市化进程提速的新时期,极端降雨引发的内涝灾害频发,面源污染导致的水体生态恶化等问题日益突出,构建具备风险抵御、快速恢复能力的城市水安全韧性体系,成为保障城市可持续发展的重大现实需求。要解决上述问题,需明晰水和污染物传输各过程-各界面间物质总量动态平衡,掌握城市径流汇集规律和复合污染机制,形成水和污染物逐级截留净化理论,研发应用雨水渗滤净化、雨洪调蓄处理及河流水质改善等新材料、新技术及装备,以“分类管控、精准治理”为原则构建城市雨洪分流及面源分治的系统化治理体系。未来,增强城市应对洪涝与污染灾害的韧性,开展流域协同化、城区系统化、雨洪分流化、面源分治化、工程生态化、管控智慧化的城市雨洪面源协同治理建设,是保障城市水安全韧性的重要途径。

邓铭江 中国工程院院士

加快构建国家水网主骨架和大动脉,促进国土空间均衡发展

跨流域调水是解决区域资源性缺水的主要手段。通过跨流域调水,可以改变国土空间,均衡协调发展格局,国内外有许多成功典范。我国古代的郑国渠、京杭运河,现在的南水北调、滇中引水、引汉济渭等工程,为推动区域经济发展,改善生态环境,起到了至关重要的支撑作用。

水是西北地区发展的“生命线。由胡焕庸线、阳关线和奇策线共同构成水网“水三线”,是水资源优化配置线、生态环境特征分异线、国家战略行动指导线、边疆稳定安全线、文化交流融生线。在西北地区建立兰西、河西、天山北坡、环塔里木四大生态经济枢纽区,形成极点带动、轴带支撑、枢纽聚集的空间总体布局,与国家战略高度契合。通过实施南水北调西线-西延工程,以水资源梯度配置为先导,跨越“水三线”,拓展国土发展空间,打通深陆发展通道,能够有效地促进国土空间均衡发展,支撑“一带一路”倡议。

胡亚安 中国工程院院士

国家航道网和国家水网应统筹考虑、一体规划、同步建设、融合发展

国家水网是支撑水利、交通、能源、农业、文旅等行业高质量发展的重要基础设施网络。《国家水网建设规划纲要》明确,要推进水网与航运融合发展,加强水网与水运通道统筹。国家航道网和国家水网建设各有侧重,但同时也有重叠区、交叉点,比如长江、淮河均属国家航道网和国家水网中的干线,京杭运河(南水北调东线)、引江济淮(江淮运河)同时承担引调水和航运功能,京杭运河与长江平面相交,与淮河入海水道立体相交。水利枢纽是国家航道网和国家水网中共同的关键节点。促进两网融合发展,需要处理好航运发展与“节水优先、航运需求与水资源综合调度、航运建设与水生态保护修复、智慧航运网与智慧水网融合建设之间的关系;研发航道网与水网融合发展在跨水系人工运河与水网协同建设与安全高效节水运行成套技术、航道网与水网多目标优化调度技术、航道网与水网数字化智能化协同融合技术等,助力水网建设为大通道、大网络。

刘加平 中国工程院院士

聚焦极端环境,打造水工材料长寿命保障数智协同新范式

面向国家水网与重大水利工程的安全韧性需求,以水工材料为底座,以工程应用为牵引,系统攻关大坝大体积混凝土与钢筋混凝土等典型场景的开裂与耐久关键问题。围绕“机理—模型—数据—工程”闭环:建立全过程收缩裂缝风险精准评估与调控理论,形成可量化、可追溯、可闭环的指标体系与现场实施路径,为超大体量、强约束工况提供工程判据与控制依据;揭示荷载-环境多因素耦合致损机理,建立“隔—阻—缓—延”多维延寿体系与寿命预测方法,支撑重大工程百年服役目标。

未来面向高原、深海等极端服役场景,加强基础理论与关键机理研究,聚焦本质科学问题,以人工智能与数字孪生为引擎,优化“材料—结构一体化设计方法,催生颠覆性的技术创新,打通“设计—制造—施工—运维”全链条,变革现有水工混凝土材料体系。以示范工程为牵引,形成可评、可控、可推广的成套技术与标准体系,赋能水利新质生产力与国家水网长期安全运行。

唐洪武 中国工程院院士

国家水网格局下系统治理的核心在于实现水动力的战略性重构

大禹治水、都江堰等历史经验表明,成功的水治理必须尊重并智慧引导水动力。水网工程的物理本质正是对水动力系统与水循环进行系统性重构,其目标不仅是改变河渠形态,更是通过对水流、能量及物质输移路径的系统性重塑,实现从单一防洪供水功能,向水安全、水资源、水环境、水生态多目标协同的“功能重构”跃升。

下一步,在理论方法维度,需构建水动力-水循环耦合系统架构,强化多要素、多场景的系统协同考量;在工程维度,需借助数字技术推动工程格局再造,进一步提升工程效能;在治理维度,水网联通加剧跨域矛盾,需健全流域协同治理创新机制。未来,国家水网应发展为智慧韧性的生命体,融合灰色与绿色基础设施,实现水、沙、生态全要素协同治理,构建动态平衡的可持续发展体系。

张宗亮 中国工程院院士

紧跟现代数智化技术创新浪潮,创新水利水电工程建设

人工智能作为新一代信息技术产业的核心,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键驱动力。要充分运用云计算、物联网、大数据、移动互联、人工智能等新一代信息技术,强化水电与信息技术深度融合,建立行业流域和工程三级物理分布、逻辑统一、服务分级的水电数据资源体系,加快构建水电数字化智能化标准体系,深化业务应用升级和技术创新。目前,我国已基本建成十二大水电基地,部分水电基地流域已开展了有效的数字孪生流域建设工作,但缺乏统一、系统的顶层设计,需紧跟现代数智化技术创新浪潮,统筹流域防洪减灾、水资源管理与调配、发电任务与电力调度、工程安全与应急处置目标,面向规划设计、工程建设、运行管理三大阶段,重点开展数智设计、智能建造、智慧运维方面关键技术研究,解决水利水电工程全生命周期中的基础性、关键性问题,打造数字孪生流域。

罗杰·法尔科内中国工程院外籍院士、英国皇家工程院院士

实现河口水质恢复与能源开发的协调共进

河口水质恢复是全球性的复杂挑战,但其生态、社会与经济效益显著。实现水质改善需要以系统科学为指导,统筹流域与海岸带的可持续管理。水质演变受复杂的衰减与转化过程影响显著,需依托多学科团队开展系统研究。沉积物与微生物的相互作用是污染物输移与营养循环的关键驱动力,应在水环境模型中予以精细刻画。同时,潮差能在河口系统中具有重要的可再生能源潜力,但其引发的水动力变化、泥沙输移扰动及生态风险需通过模型模拟与可持续设计加以控制。要以系统科学为基础的流域综合治理理念,实现水质恢复与能源开发的协调共进,为河流与海岸带的可持续管理与绿色发展提供科学支撑。

菲利普·顾博维尔 国际水利与环境工程学会(IAHR主席

应对极端天气风险亟需从技术到管理的系统整合

气候变化增强了极端天气的强度,前所未有的灾害事件频发。在过去10年中,多次极端降雨引发破坏性洪水和内涝,对当地造成了严重影响。目前,极端暴雨造成的损失在所有灾害中位居首位,且近期呈现指数级快速增长态势。减轻山洪灾害影响需要精准理解灾害形成过程,并制定以充分准备为基础的高效策略。通过分析欧洲多国发生的重大灾害案例,结果表明当前应急准备仍显不足,尤其在危机期间受影响人群的应对行为适应性方面存在缺陷,以及现有早期预警系统中存在需求缺口与不足。要实现风险减缓和受影响人群脆弱性降低,亟需深化对极端条件下灾害过程的理解,并建立面向公众的主动沟通机制。各类预报系统还应实现最大程度的整合,以评估和预测异常天气下频发的连锁效应。

封面摄影李海川

责编吕彩霞

校对|李卢祎

审核王慧

监制杨轶



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