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2025年20期
提高我国极端强降水及洪涝灾害应对能力
仲志余 ;张建云 ;丁一汇 ;王浩 ;王会军 ;夏军 ;许小峰 ;巢清尘 ;周天军 ;陈海山 ;杨修群 ;张祥伟 ;刘志雨 ;李原园 ;王建华 ;王国庆 ;赵钟楠;<正>为贯彻习近平总书记关于防汛救灾工作重要指示批示精神，水利部科学技术委员会组织部分委员和特邀专家组成专家咨询组，就气候变化背景下极端降水及洪涝灾害风险形势和发展趋势、极端强降水影响及提高洪涝灾害应对能力开展了专题咨询，形成以下共识和咨询建议。
水利工程勘测全过程数字孪生技术研究
高玉生;王国岗;赵文超;陈亚鹏;衣雪峰;全面提升工程勘测数字化服务水平对加快推进数字孪生水利建设至关重要。按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求，深化勘测生产全要素的数字映射、智能模拟、前瞻预演，推动勘测设计工作提质增效、数字赋能和地质风险的智能预警与管控十分必要。针对我国水利行业勘测领域数字孪生认识不统一、成果碎片化及技术路线尚不成熟等现状，根据水利工程勘测工作特点，提出了建立“数字采集—建模仿真—孪生应用—标准建设”的水利工程勘测全过程数字孪生协同机制，明确了水利工程勘测领域数字孪生的内涵、应用需求、建设内容及关键技术，构建了水利工程勘测数字孪生平台。水利工程勘测数字孪生平台包括“天空地”一体化数据采集系统、二三维实景编录系统、三维地质建模系统、岩质边坡设计系统、水利工程勘测“一张图”系统及岩土施工管控系统等，实现勘测全流程数字化作业及成果交付。实践表明，这一技术与平台通过数字孪生技术实现了水利工程勘测全过程动态管控，可为水利行业数字孪生提供可借鉴方案，助力智慧水利建设。
未来“水利5.0”构想及研究展望
左其亭;水利是国民经济和社会发展的重要支撑和基础保障，科学研判未来水利发展趋势、准备迎接新的挑战和历史使命，具有重要意义。在回顾“水利4.0”基础上提出“水利5.0”构想，初步研判“水利5.0”应为共生水利阶段，大约在2036—2060年，其主要特点是：以比较完善的水工程建设、生态水利建设、智慧技术应用为基础，以人水关系和谐共生为基本水情，开展综合性“大水利”工作。阐述了提出“水利5.0”的缘由，描述了“水利5.0”框架，即该阶段应已形成水利相关的多层面和谐共生局面、相对比较完善的水利支撑体系以及和谐共生的水利发展形态；提前谋划了“水利5.0”到来前的10年（2025—2035年）应开始的准备，即思想准备、行政准备、工程准备、技术准备、教育准备；最后从理论方法、技术研发、生态建设、智慧服务、工程建设、运行管理6个方面，简要预测了“水利5.0”阶段（2036—2060年）的重点研究方向，可为水利战略布局和水利科技发展预测提供参考。
我国水利发展规划指标体系演进逻辑与启示
曾珏;赵钟楠;杨晓茹;“十二五”以来五年规划中的目标指标，集中反映了新时代发展理念和方向。基于“十二五”至“十四五”时期水利发展规划公开政策文本，系统梳理并分析了其目标指标体系演进路径与结构变迁，揭示新时代我国水利发展的基本特征与转型趋势。研究结果表明，水利发展规划指标体系从早期以工程建设与供水保障为主导，逐步发展为涵盖水资源节约集约利用、水生态保护修复、水利基本公共服务和数字智慧治理的多目标复合体系。当前我国水利发展从以工程水利为主逐步转向资源节约与生态保护并重，并进一步走向智能现代治理相融合的方向，这一过程反映出国家治水思路由高速增长阶段侧重规模扩张，转向高质量发展阶段的节约集约与生态协同，体现了水利在国家经济战略中定位的提升与转变。创新性地构建了水利发展规划指标体系的五类分析框架，明确其演变特征，为理解新时期治水逻辑提供结构化视角，并为“十五五”水安全保障规划指标优化与治理能力提升，提供实证依据和政策参考。
城市洪涝源头治理与韧性提升——广州市洪涝安全评估制度实践与成效
曾进群;杨芳;陈睿智;宋利祥;胡晓张;赵德骏;为贯彻落实韧性城市建设要求，推动城市洪涝治理模式由被动式末端治理向系统性源头管控转型，广东省广州市于2021年在全国率先推行城市规划阶段的洪涝安全评估制度。制度实施以来，在河涌水系空间管控、规划防洪排涝设施落地、海绵调蓄设施落实、内涝治理等方面成效显著。2022—2024年，广州市在481宗控制性详细规划中，通过洪涝安全评估落实了1001 km规划河湖水系控制线、1854万m3容积的海绵调蓄设施。以广州实践为例梳理了洪涝安全评估制度发展历程与成效，解析评估内容与要求。研究表明，洪涝安全评估是破解当前城市洪涝困局的关键创新机制：其一，将城市洪涝治理重心由“事后”移至“事前”，在城市规划阶段加大指导和监管力度，从源头把控洪涝安全底线；其二，通过多元措施统筹考虑、三维立体设防，有效提升了城市洪涝防御韧性。基于广州洪涝安全评估制度实践探索经验，提出将洪涝安全作为城市开发建设的刚性约束，城市洪涝治理应从对抗性防御向韧性治理转变，强化洪涝风险分析技术及成果在城市规划中的应用。以此作为韧性城市建设启示，为国内同类城市开展相关工作提供参考借鉴。
X波段水利测雨雷达降雨反演模型在湖南省的研究与应用
何秉顺;赵延伟;为解决山洪灾害防御中传统雨量站监测盲区多、时空分辨率不足问题，基于湖南省4部X波段雷达观测数据，结合传统经验模型与机器学习方法，构建了基于X波段双极化水利测雨雷达的高精度降雨反演模型，开展多参数联合反演研究。其中，经验模型构建反射率(ZH)、差分相移率(KDP)和差分反射率(ZDR)与降雨强度的关系计算降雨；机器学习模型则采用K最邻近(KNN)、支持向量机回归(SVR)、随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)、循环神经网络(RNN)等算法对降雨进行拟合。结果表明，在经验模型中，Z_H-R模型在降雨强度不超过10 mm/h时表现最好，KDP-R模型在降雨强度超过10mm/h时表现较好。在机器学习模型中，RNN均方根误差(RMSE)为3.125，确定系数(R2)为0.981，皮尔逊相关系数(Pearson)为0.992，优于其他机器学习模型和经验模型。X波段雷达结合多参数订正与机器学习技术，可以显著提高降雨反演精度，能够为山洪灾害“三道防线”提供更可靠的数据支持。
生态大坝科学内涵与建设路径探析
王建华;张云昌;胡鹏;长期以来，大坝经济社会效益与生态环境影响之间存在矛盾与平衡问题，在相关领域引发了讨论与争议。新的历史时期，在习近平生态文明思想指引下，水利部党组提出的“生态大坝”建设是对这一基础重大问题的战略性回答和创造性实践。虽然前期已有较多关于大坝生态环境效应与减缓措施等方面的研究和实践，但有关生态大坝科学内涵还少有全面系统的分析，具体建设路径也不甚清晰。从生态影响可控、生态效益发挥两个方面提出了生态大坝的基本概念和科学内涵；从大坝规划、设计、建设、蓄水、运维的全生命周期解析了生态大坝建设要点，包括大坝规划和设计能够最大程度规避生态风险，大坝建设和蓄水过程的生态影响可控，大坝运行和管理能够维系库区与坝下河流生态健康等；分析提出了建立生态大坝监测评价体系与技术标准等现阶段推进生态大坝建设的路径建议。
黄河流域“十五五”水安全保障规划总体思路与对策措施
祖雷鸣;黄河是中华民族的母亲河。黄河流域是大江大河治理的重要标杆，是国家生态安全的重要屏障、高质量发展的重要实验区、中华文化保护传承弘扬的重要承载区。总结了黄河流域“十四五”水安全保障规划实施成效，剖析了“十五五”时期黄河保护治理面临的洪水泥沙调控能力和流域防洪工程体系亟待提升和完善、水资源供需长期处于紧平衡、水资源节约集约利用有待加强、水生态保护治理成效仍不稳固、数字孪生黄河体系尚不完善、水利体制机制法治管理仍需加力等问题。落实《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》战略部署，聚焦“推动水利高质量发展，保障我国水安全”目标，对完善流域水旱灾害防御“三大”体系、水资源节约集约利用和优化配置体系、水生态保护治理体系以及全面提高科技创新能力和流域治理管理能力等提出了对策措施。
我国安全大坝建设的挑战与科技创新需求
汪小刚;郑璀莹;我国水库大坝数量多，其安全是国家水安全战略的重要组成部分。在全球气候变化导致极端水文事件频发，大坝面临的环境条件更加复杂，以及有效防控风险、提升发展质量要求更加迫切的背景下，水利部部长李国英在国际大坝委员会第28届大会上提出“构建安全大坝、生态大坝、智能大坝”的倡议。为进一步深化对“安全大坝”的认识，在概述我国水库大坝建设情况和大坝安全总体状况基础上，对比传统意义的大坝安全，结合新时代高质量发展要求，辨析了构建安全大坝的内涵，分析了当今大坝安全面临的主要挑战，包括气候变化带来的中低土石坝安全风险、复杂建设条件带来的高坝安全风险以及梯级开发产生的流域系统安全风险，提出建设安全大坝需要依靠科技创新，对中小型水库大坝本质安全提升、特高坝安全保障等技术以及智能大坝建设已取得的创新技术进展进行了阐述，并提出了相关领域进一步进行科技创新和推进技术发展的需求，以期为服务安全大坝建设、构建全面完善的大坝安全保障体系提供参考和借鉴。
陶岔渠首水质变化趋势分析及对策研究
刘联兵;李飞;陶岔渠首作为南水北调中线工程“水龙头”，其水质安全直接关系华北地区上亿人口的用水安全和生态安全。当前陶岔渠首水质总体优良，但依然存在水质类别波动。通过对2017—2024年丹江口水库及陶岔渠首断面水质监测数据分析发现：陶岔渠首断面水质总体维持在I类（按照河流标准评价），局部时段总磷、溶解氧和高锰酸盐指数等指标超I类标准；总磷、溶解氧和高锰酸盐指数是影响陶岔渠首断面水质类别的关键指标，而入库流量、水位和水温是驱动水质演变的关键环境因子，同时藻类增殖、局部水动力条件也可能加剧水质波动。基于此，提出了优化水质水量监测体系、强化数字孪生汉江应用、严格流域风险综合管控和深化水质演变规律研究等管理对策，为维持陶岔渠首断面优良水质、深化南水北调中线工程水源地水质安全保障工作提供科学依据与实践参考。
制度与技术双轮驱动的水利工程韧性提升研究
柴继轩;水利工程作为保障水安全、应对极端气候与自然灾害的关键基础设施，其韧性水平直接关系区域生态安全与经济社会稳定。当前单一技术升级或制度完善已难以满足复杂环境下水利工程韧性提升的需求，制度与技术双轮驱动成为破解这一困境的重要路径。在水利工程韧性提升过程中，制度是韧性提升的规则保障，为技术应用提供方向引导、资源支撑与规范约束；技术是韧性提升的工具支撑，为制度落地提供数据支撑、效率保障与创新动力。两者相互支撑，动态协同。基于现有研究成果界定水利工程韧性的核心内涵，梳理水利工程韧性提升中制度与技术的发展现状，当前水利工程韧性提升中技术已从被动监测向智能预警演进，但存在碎片化问题；制度已从风险防范向系统治理拓展，但存在滞后性；两者协同不足，“两张皮”现象突出。同时，深入剖析制度与技术的互动机理，构建双轮驱动的实践框架，并结合现实挑战提出构建跨部门协同治理体系、自主创新+成本优化双管齐下、强化激励-约束双向机制等协同优化对策，以期为水利工程韧性建设提供理论参考与实践指引。
水权和水市场——谈实现水资源优化配置的经济手段
汪恕诚这篇文章是为中国水利学会2000年年会准备的讲话提纲。1999年3月30日我在中国水利学会第七次全国代表大会上的讲话,提出了“实现由工程水利到资源水利的转变”的观点。那篇讲话,不能看作纯学术的理论文章,而是我从水利发展的实际出发提出的对水利工作的要求,是为了开展一场“中国水利如何面向21世纪”的大讨论,是尽作为领导的职责。同样,《水权和水市场》这篇文章,虽然谈的是水利经济学问题,但我绝不是这方面的专家,只是我国水利改革和发展的实际已经迫切要求我们去研究和解决这方面的课题。我抛砖引玉,以引起大家对此问题的重视。
中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要
<正>目录第一篇开启全面建设社会主义现代化国家新征程第一章发展环境第二章指导方针第三章主要目标第二篇坚持创新驱动发展全面塑造发展新优势第四章强化国家战略科技力量第五章提升企业技术创新能力第六章激发人才创新活力第七章完善科技创新体制机制第三篇加快发展现代产业体系巩固壮大实体经济根基第八章深入实施制造强国战略第九章发展壮大战略性新兴产业
中国21世纪水供需分析:生态水利研究
刘昌明<正> 面对21世纪我国的资源、环境问题,尤以水问题最为严峻。水少与水浪费并存;水多与生态失衡并存;水脏与水管理不善并存。事实上,水资源、水灾害与水环境三者之间存在相互联系和相互转变的关系。作为生态和环境核心要素的水,其利用是水资源正面效益;其过剩和不足的变化引起水旱灾害是负面效益;其质量演变
在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话
习近平;<正>(2019年9月18日)黄河是中华民族的母亲河。我一直很关心黄河流域的生态保护和高质量发展。党的十八大以来,我多次实地考察黄河流域生态保护和发展情况,多次就三江源、祁连山、秦岭等重点区域生态保护建设提出要求。2014年3月,我到兰考县调研指导党的群众路线教育实践活动,专程前往东坝头乡张庄村考察,那里也是焦裕禄同志当年找到防治风沙良策并首先取得成功的地方。上个月,我在甘肃考察期间专门调研了黄河流域生态保护和经济发展。这次来又
浅议都江堰的工程伦理和文化贡献
王忠静;张腾;中华民族有着数千年的治水历史,历代治水用水管水的实践留下了优秀的物质财富、制度财富和精神财富。通过探讨以都江堰为代表的优秀水利工程对中国水文化的贡献,挖掘这一世界文化遗产的多方面价值,为解决水资源供需矛盾突出、水危机等问题寻找中国智慧与中国方案。新时期生态水利建设要以先进的水文化为引导,借鉴都江堰保护与发展中蕴含的工程伦理和先进文化,建设人水和谐社会,建设现代生态水利。
人类活动与全球气候变化及其对水资源的影响
丁一汇;在认识人类活动对近百年气候变化的重要作用中,政府间气候变化专门委员会(IPCC)起了关键性作用。自1990年以来的17年间,IPCC主要通过四次评估报告不断加深对人类活动引起近百年气候变化的认识。这是通过提供三个方面的证据实现的:(1)温室气体自工业化时代以来(1750年以后)的迅速增加,(2)近百年地表和对流层温度以及海洋温度明显增加的观测事实,(3)根据气候模式进行的对过去100年气候变化的模拟。它证明,近百年气候变暖由自然的气候波动和人类活动共同造成,但最近50年大部分气候变化主要由人类活动造成。本文首先阐述人类活动在影响近百年全球气候变化中的重要作用,然后对人类活动影响全球气候变化的若干争议也作了简略介绍和分析。全球气候变化对于全球水资源系统和水资源管理有重大影响,文中从大气温度、降水、海平面上升和蒸散发的变化说明了这个问题。这为采取适应措施提供了科学基础。
水生态文明建设几个关键问题探讨
左其亭;如何理解水生态文明建设?在学习党的十八大精神的基础上,对水生态文明建设的关键问题进行分析,主要内容包括:给出水生态文明的定义和内涵,阐述水生态文明建设与国家提出的生态文明建设之间的联系,分析推进水生态文明建设应注意的关键问题,提出实现水生态文明建设五大目标的具体建议。
古代“海绵城市”思想——水适应性景观经验启示
陈义勇;俞孔坚;"海绵城市"是应对当前快速城镇化过程中严重的生态环境问题而提出的一种新思路。古代人类在长期水资源管理及与各种水灾害斗争过程中,积累了朴素的具有生态价值的经验,表现为城乡聚落选址、城市水资源管理、城市形态等方面的适应性景观,集中体现了海绵城市的思想,对城市景观设计具有重要的启示意义。本文介绍了近几十年国内外学术界对古代城市水适应性景观经验的探索,其中对中东地区、古希腊、古罗马、古玛雅文明等研究的成果最为丰富,引水、蓄水设施是大多数研究的关注重点。水适应性景观的内容和形式受降水、地形特点等因素影响。当前,传统城市水景观的研究已从传统的防洪、抗旱等单要素研究转向综合研究,探讨水景观的复杂结构和复合功能。随着现代水利技术的发展,古代城市水景观遗产正日渐破坏消失,面对危机四伏的水生态和水环境,如何借鉴古代城市水适应性景观经验,推进"海绵城市"建设理论和实践的完善和发展,是当代景观设计的重要课题。
中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要
<正>目录第一篇开启全面建设社会主义现代化国家新征程第一章发展环境第二章指导方针第三章主要目标第二篇坚持创新驱动发展全面塑造发展新优势第四章强化国家战略科技力量第五章提升企业技术创新能力第六章激发人才创新活力第七章完善科技创新体制机制第三篇加快发展现代产业体系巩固壮大实体经济根基第八章深入实施制造强国战略第九章发展壮大战略性新兴产业
高密度城市暴雨洪涝防御对策——郑州“7·20”特大暴雨启示
陈文龙;杨芳;宋利祥;张大伟;刘培;陈高峰;城市暴雨洪涝灾害是目前我国城市最突出的水患灾害。结合郑州"7·20"暴雨启示,通过深入分析我国高密度城市暴雨洪涝主要特征、成因,从"防御体系有韧性、基础设施有韧性、极端暴雨少损失"三个方面,提出高密度城市暴雨洪涝防治对策,为系统解决我国城市洪涝问题、提升城市洪涝防御能力和韧性提供新思路。
期刊信息
主管单位：中华人民共和国水利部
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