聚焦國家戰(zhàn)略,研判前沿趨勢,交流真知灼見。10月25日—26日,2025中國水利學術(shù)大會在江蘇南京召開,大會主題為“推動水利高質(zhì)量發(fā)展,保障我國水安全”。大會特邀院士專家作主旨報告和特邀報告,分享前沿觀點和創(chuàng)新成果,現(xiàn)將部分專家發(fā)言摘要分享。
矯勇水利部原副部長、中國大壩工程學會理事長
治水要堅持系統(tǒng)思維
江河水系具有地理形態(tài)系統(tǒng)、土木工程系統(tǒng)、階梯傳遞系統(tǒng)、過程-響應系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等特征。治水是江河水系自然系統(tǒng)、經(jīng)濟社會系統(tǒng)、工程系統(tǒng)交織在一起的多要素、多關聯(lián)復雜系統(tǒng)工程,具有很大的不確定性。其中,江河水系的氣候條件、地質(zhì)條件、水文特征等派生的不確定性,經(jīng)濟社會系統(tǒng)中人口變化、城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟增長、結(jié)構(gòu)調(diào)整等派生的不確定性,工程體系面臨的工程安全、生態(tài)環(huán)境、移民安置、成本效益等派生的不確定性,使治水的復雜性進一步升級。由于特殊的地理氣候、江河水系、經(jīng)濟社會發(fā)展需求三大宏觀系統(tǒng)要素及其相互作用,我國治水強度和復雜性均是世界罕見。必須將系統(tǒng)思維貫穿于治水工作,以應對日益復雜的水問題,實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用,保障國家經(jīng)濟社會穩(wěn)定發(fā)展。貫徹治水系統(tǒng)思維,要堅持以目標為導向,注重結(jié)構(gòu)完整性,把握要素關聯(lián)與演變趨勢。
吳文慶 水利部總規(guī)劃師
深入實施國家“江河戰(zhàn)略”,全面推進江河保護治理
黨的十八大以來,習近平總書記站在實現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度,就江河保護治理和流域高質(zhì)量發(fā)展作出一系列重要講話指示批示,親自擘畫確立國家“江河戰(zhàn)略”。2025年6月17日,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)《關于全面推進江河保護治理的意見》,對深入實施國家“江河戰(zhàn)略”、全面推進江河保護治理進行頂層設計,是當前和今后一個時期指導我國江河保護治理的重要綱領性文件。江河保護治理涉及面廣、影響因素多,面臨著諸多問題和挑戰(zhàn),要匯聚專家學者的智慧和力量,以水災害、水資源、水生態(tài)、水環(huán)境、水工程等方面的問題為導向,聚焦水旱災害精準測報和氣候變化風險防控、水資源節(jié)約集約利用與優(yōu)化配置、水生態(tài)環(huán)境保護修復、智能大壩與重大引調(diào)水工程綠色建造技術(shù)裝備、水利工程安全高效運維技術(shù)與裝備、數(shù)字孿生水利與智能綜合調(diào)度等方面,加強科學研究和技術(shù)攻關,為全面推進江河保護治理和加快構(gòu)建國家水網(wǎng)助力賦能。
王浩 中國工程院院士
創(chuàng)新生態(tài)調(diào)控范式,破解人-魚矛盾及生態(tài)保護與工程效益協(xié)同難題
我國建設了世界上數(shù)目最多的水庫群,其一方面在防洪、供水、發(fā)電等滿足人類需求方面發(fā)揮了重要作用,另一方面也改變了河流的自然流量和流速,導致魚類繁殖率下降,種群數(shù)量減少。為在人類需求與魚類生存需求之間尋求妥協(xié),平衡利益,水庫群生態(tài)調(diào)控方面亟需以三次博弈生態(tài)調(diào)控理論為牽引,構(gòu)建科學化、可驗證、可推廣的生態(tài)調(diào)控范式,破解生態(tài)保護與工程效益難以協(xié)同的難題。
在理論深化層面,進一步深化三次博弈生態(tài)調(diào)控的理論認知,完善“效率優(yōu)先—兼顧公平和諧共生”的遞進式理論框架,為全國各大流域破除人-魚矛盾提供理論基礎。在技術(shù)研發(fā)層面,進一步完善全國高分辨率“氣象-水文-水動力耦合模擬及預報技術(shù),提升魚類產(chǎn)卵場十米級生境要素模擬預報精度;進一步創(chuàng)新水庫精細化調(diào)度技術(shù),支撐豐、平、枯等不同來水條件下生態(tài)調(diào)控決策的智能生成、多維比選及動態(tài)調(diào)整。在驗證優(yōu)化層面,結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù),深化三次博弈生態(tài)調(diào)控方案的驗證工作,形成可直接應用于全國各大流域水庫群業(yè)務調(diào)度的技術(shù)規(guī)程與標準,在提升水庫群綜合效益的同時,大幅改善水生生態(tài)環(huán)境,為我國清潔能源及生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)孵化提供堅實的技術(shù)保障。
王超 中國工程院院士
構(gòu)建水安全韌性體系是城市生存和發(fā)展的重大需求
水安全是城市生存和發(fā)展的最基本的安全底線。當前,在氣候變化加劇、城市化進程提速的新時期,極端降雨引發(fā)的內(nèi)澇災害頻發(fā),面源污染導致的水體生態(tài)惡化等問題日益突出,構(gòu)建具備風險抵御、快速恢復能力的城市水安全韌性體系,成為保障城市可持續(xù)發(fā)展的重大現(xiàn)實需求。要解決上述問題,需明晰水和污染物傳輸各過程-各界面間物質(zhì)總量動態(tài)平衡,掌握城市徑流匯集規(guī)律和復合污染機制,形成水和污染物逐級截留凈化理論,研發(fā)應用雨水滲濾凈化、雨洪調(diào)蓄處理及河流水質(zhì)改善等新材料、新技術(shù)及裝備,以“分類管控、精準治理”為原則構(gòu)建城市雨洪分流及面源分治的系統(tǒng)化治理體系。未來,增強城市應對洪澇與污染災害的韌性,開展流域協(xié)同化、城區(qū)系統(tǒng)化、雨洪分流化、面源分治化、工程生態(tài)化、管控智慧化的城市雨洪面源協(xié)同治理建設,是保障城市水安全韌性的重要途徑。
鄧銘江 中國工程院院士
加快構(gòu)建國家水網(wǎng)主骨架和大動脈,促進國土空間均衡發(fā)展
跨流域調(diào)水是解決區(qū)域資源性缺水的主要手段。通過跨流域調(diào)水,可以改變國土空間,均衡協(xié)調(diào)發(fā)展格局,國內(nèi)外有許多成功典范。我國古代的鄭國渠、京杭運河,現(xiàn)在的南水北調(diào)、滇中引水、引漢濟渭等工程,為推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展,改善生態(tài)環(huán)境,起到了至關重要的支撐作用。
水是西北地區(qū)發(fā)展的“生命線。由胡煥庸線、陽關線和奇策線共同構(gòu)成水網(wǎng)“水三線”,是水資源優(yōu)化配置線、生態(tài)環(huán)境特征分異線、國家戰(zhàn)略行動指導線、邊疆穩(wěn)定安全線、文化交流融生線。在西北地區(qū)建立蘭西、河西、天山北坡、環(huán)塔里木四大生態(tài)經(jīng)濟樞紐區(qū),形成極點帶動、軸帶支撐、樞紐聚集的空間總體布局,與國家戰(zhàn)略高度契合。通過實施南水北調(diào)西線-西延工程,以水資源梯度配置為先導,跨越“水三線”,拓展國土發(fā)展空間,打通深陸發(fā)展通道,能夠有效地促進國土空間均衡發(fā)展,支撐“一帶一路”倡議。
胡亞安 中國工程院院士
國家航道網(wǎng)和國家水網(wǎng)應統(tǒng)籌考慮、一體規(guī)劃、同步建設、融合發(fā)展
國家水網(wǎng)是支撐水利、交通、能源、農(nóng)業(yè)、文旅等行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎設施網(wǎng)絡。《國家水網(wǎng)建設規(guī)劃綱要》明確,要推進水網(wǎng)與航運融合發(fā)展,加強水網(wǎng)與水運通道統(tǒng)籌。國家航道網(wǎng)和國家水網(wǎng)建設各有側(cè)重,但同時也有重疊區(qū)、交叉點,比如長江、淮河均屬國家航道網(wǎng)和國家水網(wǎng)中的干線,京杭運河(南水北調(diào)東線)、引江濟淮(江淮運河)同時承擔引調(diào)水和航運功能,京杭運河與長江平面相交,與淮河入海水道立體相交。水利樞紐是國家航道網(wǎng)和國家水網(wǎng)中共同的關鍵節(jié)點。促進兩網(wǎng)融合發(fā)展,需要處理好航運發(fā)展與“節(jié)水優(yōu)先、航運需求與水資源綜合調(diào)度、航運建設與水生態(tài)保護修復、智慧航運網(wǎng)與智慧水網(wǎng)融合建設之間的關系;研發(fā)航道網(wǎng)與水網(wǎng)融合發(fā)展在跨水系人工運河與水網(wǎng)協(xié)同建設與安全高效節(jié)水運行成套技術(shù)、航道網(wǎng)與水網(wǎng)多目標優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、航道網(wǎng)與水網(wǎng)數(shù)字化智能化協(xié)同融合技術(shù)等,助力水網(wǎng)建設為大通道、大網(wǎng)絡。
劉加平 中國工程院院士
聚焦極端環(huán)境,打造水工材料長壽命保障數(shù)智協(xié)同新范式
面向國家水網(wǎng)與重大水利工程的安全韌性需求,以水工材料為底座,以工程應用為牽引,系統(tǒng)攻關大壩大體積混凝土與鋼筋混凝土等典型場景的開裂與耐久關鍵問題。圍繞“機理—模型—數(shù)據(jù)—工程”閉環(huán):建立全過程收縮裂縫風險精準評估與調(diào)控理論,形成可量化、可追溯、可閉環(huán)的指標體系與現(xiàn)場實施路徑,為超大體量、強約束工況提供工程判據(jù)與控制依據(jù);揭示荷載-環(huán)境多因素耦合致?lián)p機理,建立“隔—阻—緩—延”多維延壽體系與壽命預測方法,支撐重大工程百年服役目標。
未來面向高原、深海等極端服役場景,加強基礎理論與關鍵機理研究,聚焦本質(zhì)科學問題,以人工智能與數(shù)字孿生為引擎,優(yōu)化“材料—結(jié)構(gòu)一體化設計方法,催生顛覆性的技術(shù)創(chuàng)新,打通“設計—制造—施工—運維”全鏈條,變革現(xiàn)有水工混凝土材料體系。以示范工程為牽引,形成可評、可控、可推廣的成套技術(shù)與標準體系,賦能水利新質(zhì)生產(chǎn)力與國家水網(wǎng)長期安全運行。
唐洪武 中國工程院院士
國家水網(wǎng)格局下系統(tǒng)治理的核心在于實現(xiàn)水動力的戰(zhàn)略性重構(gòu)
大禹治水、都江堰等歷史經(jīng)驗表明,成功的水治理必須尊重并智慧引導水動力。水網(wǎng)工程的物理本質(zhì)正是對水動力系統(tǒng)與水循環(huán)進行系統(tǒng)性重構(gòu),其目標不僅是改變河渠形態(tài),更是通過對水流、能量及物質(zhì)輸移路徑的系統(tǒng)性重塑,實現(xiàn)從單一防洪供水功能,向水安全、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)多目標協(xié)同的“功能重構(gòu)”躍升。
下一步,在理論方法維度,需構(gòu)建水動力-水循環(huán)耦合系統(tǒng)架構(gòu),強化多要素、多場景的系統(tǒng)協(xié)同考量;在工程維度,需借助數(shù)字技術(shù)推動工程格局再造,進一步提升工程效能;在治理維度,水網(wǎng)聯(lián)通加劇跨域矛盾,需健全流域協(xié)同治理創(chuàng)新機制。未來,國家水網(wǎng)應發(fā)展為智慧韌性的生命體,融合灰色與綠色基礎設施,實現(xiàn)水、沙、生態(tài)全要素協(xié)同治理,構(gòu)建動態(tài)平衡的可持續(xù)發(fā)展體系。
張宗亮 中國工程院院士
緊跟現(xiàn)代數(shù)智化技術(shù)創(chuàng)新浪潮,創(chuàng)新水利水電工程建設
人工智能作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是引領新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關鍵驅(qū)動力。要充分運用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)、人工智能等新一代信息技術(shù),強化水電與信息技術(shù)深度融合,建立行業(yè)流域和工程三級物理分布、邏輯統(tǒng)一、服務分級的水電數(shù)據(jù)資源體系,加快構(gòu)建水電數(shù)字化智能化標準體系,深化業(yè)務應用升級和技術(shù)創(chuàng)新。目前,我國已基本建成十二大水電基地,部分水電基地流域已開展了有效的數(shù)字孿生流域建設工作,但缺乏統(tǒng)一、系統(tǒng)的頂層設計,需緊跟現(xiàn)代數(shù)智化技術(shù)創(chuàng)新浪潮,統(tǒng)籌流域防洪減災、水資源管理與調(diào)配、發(fā)電任務與電力調(diào)度、工程安全與應急處置目標,面向規(guī)劃設計、工程建設、運行管理三大階段,重點開展數(shù)智設計、智能建造、智慧運維方面關鍵技術(shù)研究,解決水利水電工程全生命周期中的基礎性、關鍵性問題,打造數(shù)字孿生流域。
羅杰·法爾科內(nèi)中國工程院外籍院士、英國皇家工程院院士
實現(xiàn)河口水質(zhì)恢復與能源開發(fā)的協(xié)調(diào)共進
河口水質(zhì)恢復是全球性的復雜挑戰(zhàn),但其生態(tài)、社會與經(jīng)濟效益顯著。實現(xiàn)水質(zhì)改善需要以系統(tǒng)科學為指導,統(tǒng)籌流域與海岸帶的可持續(xù)管理。水質(zhì)演變受復雜的衰減與轉(zhuǎn)化過程影響顯著,需依托多學科團隊開展系統(tǒng)研究。沉積物與微生物的相互作用是污染物輸移與營養(yǎng)循環(huán)的關鍵驅(qū)動力,應在水環(huán)境模型中予以精細刻畫。同時,潮差能在河口系統(tǒng)中具有重要的可再生能源潛力,但其引發(fā)的水動力變化、泥沙輸移擾動及生態(tài)風險需通過模型模擬與可持續(xù)設計加以控制。要以系統(tǒng)科學為基礎的流域綜合治理理念,實現(xiàn)水質(zhì)恢復與能源開發(fā)的協(xié)調(diào)共進,為河流與海岸帶的可持續(xù)管理與綠色發(fā)展提供科學支撐。
菲利普·顧博維爾 國際水利與環(huán)境工程學會(IAHR主席
應對極端天氣風險亟需從技術(shù)到管理的系統(tǒng)整合
氣候變化增強了極端天氣的強度,前所未有的災害事件頻發(fā)。在過去10年中,多次極端降雨引發(fā)破壞性洪水和內(nèi)澇,對當?shù)卦斐闪藝乐赜绊憽D壳埃瑯O端暴雨造成的損失在所有災害中位居首位,且近期呈現(xiàn)指數(shù)級快速增長態(tài)勢。減輕山洪災害影響需要精準理解災害形成過程,并制定以充分準備為基礎的高效策略。通過分析歐洲多國發(fā)生的重大災害案例,結(jié)果表明當前應急準備仍顯不足,尤其在危機期間受影響人群的應對行為適應性方面存在缺陷,以及現(xiàn)有早期預警系統(tǒng)中存在需求缺口與不足。要實現(xiàn)風險減緩和受影響人群脆弱性降低,亟需深化對極端條件下災害過程的理解,并建立面向公眾的主動溝通機制。各類預報系統(tǒng)還應實現(xiàn)最大程度的整合,以評估和預測異常天氣下頻發(fā)的連鎖效應。
封面攝影李海川
責編呂彩霞
校對|李盧祎
審核王慧
監(jiān)制楊軼
聲明:本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng),請讀者僅作參考,并自行核實相關內(nèi)容。若對該稿件內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑,請立即與鐵甲網(wǎng)聯(lián)系,本網(wǎng)將迅速給您回應并做處理,再次感謝您的閱讀與關注。
不想錯過新鮮資訊?
微信"掃一掃"