网络首发
2026年10期
融合水网大模型与机理智能体:构建自主运行水网新范式
雷晓辉;陈凯歌;国家水网建设正从工程连通和数字化感知转向精细化调控,数字孪生水利建设也在持续提升预报、预警、预演、预案等业务支撑能力。然而,从辅助决策转向自主决策和闭环控制,水网系统需应对气象水文不确定性、水动力过程非线性、工程系统强耦合、调度规程难以结构化表达,以及跨业务目标难以协同等问题。对此,本文提出融合水网大模型与机理智能体的自主运行水网架构:以水网大模型作为认知决策中枢,以机理智能体作为专业执行单元,面向防洪调度、水资源配置、输配水控制、生态调控和水环境校核等任务,完成水文水动力计算、优化调度、控制指令生成和约束校核。认知决策层、专业执行层和反馈校核层通过标准化接口与状态反馈形成闭环协同,贯通业务需求识别、方案生成、工程控制和运行反馈。本文进一步提出在环测试验证体系和自主运行能力分级判定框架,为国家水网由辅助决策向自主运行演进提供架构参考。
宁夏水预算管理实施路径探索及经验启示
朱云;水预算管理是将财政预算理念引入水资源配置领域的制度创新,通过总量核定、额度分配、动态调整与全程监管,落实用水总量和强度双控目标。针对我国水资源管理精细化不足、市场机制协同不够等突出问题,宁夏作为全国首个水预算管理省域试点,依托前期用水权改革和“四水四定”(以水定城、以水定地、以水定人、以水定产)实践,系统构建了覆盖全域的管理框架。本文从组织领导、政策制度、预算流程、工作推进、改革协同、基础支撑六个方面解析其运行机制。研究发现,水预算管理的有效实施依赖于三个相互支撑的环节:一是通过地方性法规确立制度合法性,形成“1+N+X”全流程标准体系;二是建立编制、审核、下达、执行、调整、决算的闭环管理流程,实现宏观总量向微观额度的逐级传导;三是依托监测计量网络与智慧化平台,为预算编制、执行监督和动态调整提供数据基础和决策支撑。实践表明,该制度有效激活了用水权年内交易,形成了黄河水丰枯波动的制度性应对方案,在保障经济增长的同时实现用水总量零增长。基于宁夏经验,提炼出基础性、拓展性两方面可推广做法,为干旱缺水地区推行水预算管理提供系统参考。
低空技术赋能水利现代化双轮驱动模式研究
姜谋余;当前,我国水利现代化正处在夯基发力期,低空经济规模化也处于起步阶段。水利现代化亟须科技手段赋能,同时水利工程多位于偏远郊区、山区,空域条件良好、应用需求稳定,是落实国家低空经济发展战略、规模化拓展行业应用的首选领域和战略腹地。水利领域的低空应用目前多停留在设备采购与技术工具层面,存在顶层政策支撑不足、资金投入渠道单一、跨部门协同机制缺失等深层困境,导致水利难以从低空经济的应用场景方转变为战略引领方。借鉴新能源汽车产业的“示范-补贴-基建”政策演进逻辑,以及民航-农业领域的部际协同治理经验,通过模式迁移与场景适配,系统性构建水利低空应用的“政策牵引+制度协同”双轮驱动模式。在某大型水库实践双轮驱动模式,通过应用示范工程、运营补贴、基建投资等政策牵引驱动轮,以及建立联合机制、申报“白名单”空域、应急绿色通道、标准联合制定等制度协同驱动轮,从顶层设计上为“有钱建设”和“顺畅运行”提供了保障。本模式可为实现水利现代化与低空经济体系完善提供可操作的方案。
基于多模态大模型的水利场景智能巡检系统研发
肖素枝;周鑫磊;针对水利设施巡检中人工模式效率低、覆盖有限、安全风险高等问题,研发了一套基于多模态大模型的水利场景无人值守智能巡检系统。系统以星逻智能MkY2智能机库与星祺行业级无人机为核心硬件,构建了“感知-执行-调度-平台-智能”五层架构。在智能感知层面,设计了“1个超级大脑+N个领域专家+知识库”的异构协同驱动机制:以多模态大语言模型作为全局语义解析中枢,赋予系统场景理解与模糊决策能力;以坝体裂隙提取、渗漏辨识、水位读取、漂浮物归类等轻量化垂直模型作为精准执行单元;以结构化水利知识库提供可追溯的专业解释依据。该机制打通了通用模型语义泛化与专用模型精细度量之间的技术壁垒,推动监测逻辑从“目标检测”向“态势认知”跃升。系统同时集成了基于改进遗传算法的多机协同调度模块与三层递进式航线规划框架,实现了7×24 h无人值守作业。在水库大坝安全监控与河道常态化巡查两类场景中的试点应用表明:对比传统人工巡检,无人机智能巡检作业效率提升167%,空间覆盖范围从约60%扩大至全域无死角,潜在隐患识别成功率从70%提升至95%以上,作业区安全事件发生概率降低90%,综合运维投入下降约50%,为智慧水利体系建设提供了一项融合通用人工智能与垂直领域知识的新型技术。
“综合飞一次”县域水利多跨协同治理模式探索——以浙江省新昌县实践为例
杨超敏;周孙杰;在县域低空资源利用中,普遍存在多部门重复飞行、数据孤岛、重建设轻运营等问题,严重制约基层治理效能提升。“综合飞一次”县域低空多跨协同治理模式以统一航线规划、统一数据采集、统一集中处理、按需定向分发4个环节为核心,将水利核心业务作为主线统筹全县域低空航线,创建跨域数据分发机制,构建低空资源集约利用治理闭环。模式设计以高频次的水库大坝巡检、河湖巡查等水利巡查为主干线,在执行水利监测任务时同步采集非水利要素,实现一次飞行、多方复用的目标。浙江省新昌县试点期间累计完成无人机飞行超3万架次,基层主动办件量上升32.5%,执法类投诉下降35%,平均处理时长缩短21.3%,初步验证了该模式在打破部门壁垒、提升治理效能方面的实践潜力,可为县域低空经济发展和数字化改革提供参考。
河南现代水网与内河航运融合发展对策研究
胡亚安;李君;段虹;祝龙;淡智慧;王小东;现代水网与内河航运融合发展是支撑经济社会高质量发展、高效能治理的有力保障。河南省地处中原腹地,横跨四大流域,在国家水网和国家综合立体交通网中地位突出,肩负着落实中部地区加快崛起、黄河流域生态保护和高质量发展等战略部署的重要使命。当前,河南省正着力推动现代水网与内河航运融合发展,加快构建互联互通、绿色智能、高效融合的发展新格局,但其水资源总量不足、时空分布不均、供需矛盾突出的显著特点,以及内河航运起步较晚、基础薄弱、保障不足等明显短板,成为两者融合发展的最大制约。针对上述问题与挑战,从省级层面和流域层面,围绕顶层规划设计、重大工程建设、水资源统筹利用与保障、沿线与临港产业发展、政策支持与体制机制创新、教育科技人才一体化发展、绿色低碳智慧转型等方面,提出了“强化顶层统筹,推进水网与内河航运一体化谋划建设”、“夯实水资源保障能力,构建航运用水刚性支撑体系”和“完善跨省、跨流域协调机制,促进内河航运协同发展”等有针对性的对策与建议,以期实现河南现代水网与内河航运深度融合与高质量发展。
洪水过程下的砂页岩山区小流域污染物-水文响应规律
黄一鸣;王志刚;王家乐;李肖;段文刚;刘纪根;为揭示砂页岩山区小流域洪水驱动下污染物的输移特征与滞后机制,本研究监测了赤水河支流七里坎小流域2025年汛期洪水事件,系统分析了氨氮(NH+_4-N)、总磷(TP)和总悬浮固体(TSS)的浓度变化及输出通量和滞后模式,并结合冗余分析识别了污染物的关键控制因子及输移路径差异。结果表明:NH+_4-N与TP的事件最大/最小浓度比值范围分别为1.3~3.0和1.3~3.8,而TSS比值达12.7~871.0,反映出颗粒物对洪水过程响应更为敏感。输移路径上,NH+_4-N部分来源于壤中流及地下水补给,浓度峰多滞后于流量峰;TP以颗粒态形式存在,受地表侵蚀作用驱动显著,浓度峰出现较早;TSS则主要受远坡及沟道等慢响应源区控制,浓度峰滞后现象最为普遍。控制因子识别表明,NH+_4-N浓度主要受降雨强度影响,TSS浓度与前期土壤含水量关联密切,其输出通量由事件历时主导。滞后特征方面,NH+_4-N和TP的滞后指数(HI)与降雨强度呈正相关,而TSS的HI及冲刷指数(FI)则与洪峰流量及前期条件呈正相关。研究结果可为砂页岩山区小流域污染防控与水环境管理提供科学依据。
基于新安江模型-双向长短期记忆网络与SHAP归因的阜平流域洪水预报残差修正研究
沈欣怡;史韵琪;张轩;王高旭;针对华北半干旱半湿润流域洪水预报中传统概念模型洪峰低估、数据驱动模型物理约束不足的问题,以海河流域大清河水系之阜平流域为研究对象,构建了新安江模型(XAJ)与双向长短期记忆网络(BiLSTM)耦合的洪水预报残差修正模型,并结合SHAP方法揭示模型补偿机理。以XAJ输出的预报流量、三层土壤含水量及径流分量等物理变量为输入,采用递进式特征组合构建BiLSTM残差修正模型,系统评估不同物理信息对预报效果的影响。结果表明:XAJ在阜平流域存在明显洪峰低估和时序偏差;将XAJ输出的基准预报流量作为先验特征输入BiLSTM后,混合模型整体拟合效果显著提升,且物理边界约束可有效抑制纯数据驱动模型在极端条件下的数值失真;进一步引入三层土壤含水量后,模型洪峰捕捉能力最优,平均洪峰相对误差控制在10%以内。SHAP归因分析表明,土壤水分状态变量是驱动残差正向补偿的关键因子,径流分量在本研究样本条件下未表现出稳定增益,其附加信息可能因误差传播和信息冗余削弱模型泛化能力。研究表明,基于关键物理状态约束的XAJ-BiLSTM混合框架能够有效提高北方复杂流域洪峰预报精度,并为物理-数据融合水文模型的可解释构建提供参考。
我国洪水资源化利用现状与对策建议
<正>为进一步推进大型湖库洪水科学调控,强化洪水资源安全利用,缓解我国水资源供需矛盾,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,南京水利科学研究院作为技术支撑单位,针对洪水资源化利用技术创新与应用现状、面临的瓶颈制约和相关对策建议等开展了专题咨询,形成主要咨询意见如下。
土栖白蚁危害机理与智能监测探讨
常跃;孙忠强;俞义泉;高喜;以黑翅土白蚁、黄翅大白蚁、海南土白蚁为代表的土栖白蚁是水利工程堤坝最主要的生物隐患。土栖白蚁历经亿年演化形成的真社会性结构、超强繁殖力与极致隐蔽性,使其在侵入堤坝后能构筑庞大的地下巢群与蚁道网络,严重破坏土体结构,诱发渗漏、管涌,直接威胁工程安全。传统防治手段因发现滞后、根除困难、环境风险高、易复发等问题,难以应对土栖白蚁隐蔽性危害的核心痛点。本文系统揭示了土栖白蚁的核心生物学特性与危害机理,并针对上述痛点研发了水利工程智能白蚁监测系统。该系统通过专用复合饵料(有效引诱半径达7.5 m以上、取食率100%)、多传感器融合与AI智能识别(识别率高于99.95%、误报率低于1.5%)等关键技术,实现了对白蚁活动的早期监测、精准识别与实时报警。应用表明,该系统能够显著降低蚁害复发率与工程修复成本。未来水利工程白蚁防治应朝着智能化、绿色化、一体化的方向持续推进。
提高我国极端强降水及洪涝灾害应对能力
<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。一、近年来我国极端降水发生频次和强度显著增加,极端暴雨洪涝灾害防御难度加大据统计,2015—2024年,全国极端日降水事件发生频次持续上升,平均年暴雨日数比1991—2020年平均值多11%。
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
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
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。
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
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
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。
期刊信息
主管单位:中华人民共和国水利部
主办单位:中国水利报社
出版周期:半月刊
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邮政编码:100038
国际标准刊号:ISSN 1000-1123
国内统一刊号:CN 11-1374/TV
发行范围:全国公开发行
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