摘要：随着全球极端天气事件频发和水旱灾害事件增多,河湖库生态环境保护治理需求日益增加.传统监测存在的"信息孤岛"问题也日益凸显,无法满足现代水利治理体系的需要.为解决传统水利监测碎片化问题,提高国家对各水利要素的系统感知和管理决策能力,亟须构建和完善感知管理一体化体系.系统回顾了我国水利监测的发展历程,总结了当前全面推进江河保护治理和数字孪生水利建设的要求,重点分析了感知管理一体化体系建设在流域水旱灾害防治、水资源节约集约利用、水生态保护与修复、水环境治理与预警、水文化保护与传承、完善保护治理机制等六方面的需求.结合河湖库感知管理一体化体系的内涵与目标,详细介绍了"天空地水工"多源监测感知技术,以及一体化体系在构建全流域感知网络、健全数据管理、赋能智慧水利业务应用、强化保障支撑能力等方面的建设思路.结合新兴技术的发展趋势,对一体化体系面临的挑战和发展趋势进行了展望,以期为构建高效、智能的河湖库保护治理体系提供方法参考,为智慧水利的实现提供理论支撑.

摘要：在全球气候变化影响加剧、极端降水事件频发背景下,基于上海市2005-2024年连续20年降水观测数据,本研究综合应用线性回归、Mann-Kendall检验法、滑动平均法及配对样本t检验,系统揭示了上海市降水演变规律:近20年降水处于百年高峰期,年均降水量以16.1 mm/a速率显著递增;汛期(6-9月)降水集中化趋势凸显,其5年滑动占比由初期50.65%升至59.53%;暴雨场次增幅显著,小时雨量≥80 mm暴雨频率较高,极端降雨事件趋于常态化;汛期降水存在空间差异.上述变化导致城市内涝风险加剧,而现状防洪体系存在排水设施承载力不足、河湖调蓄空间有限、协同管理低效等问题.据此提出了"灰蓝绿管"四维协同治理框架:通过灰色工程升级(如增加调蓄系统容积,改造升级区域排水管网,提升排水标准)、蓝色空间拓展(打通骨干河道断点,增加河道容水量,修复湿地等)、绿色治理融合(集成应用海绵城市技术,适应性改造建成区)及创新管理(依托平台精准预警、智慧调度,推动社会参与),构建排水韧性、调蓄韧性、生态韧性与管理韧性的四重耦合体系,协同提升水利设施韧性.

摘要：水资源统一调度是落实"空间均衡"的关键举措.为缓解宁夏回族自治区水资源短缺与经济社会高质量发展需求之间的矛盾,贯彻"四水四定"及水资源刚性约束制度要求,本研究系统分析了宁夏水资源调度现状及面临的关键问题,结合水资源刚性约束制度下的调度实践,创新构建了"纵向贯通、横向协同"矩阵式协同治理和统一调度模式.该模式通过构建全口径统一调度体系、完善四级调度组织架构、创新多级协同调度运行机制及健全五大协同机制,在水资源统一调度方面进行了有效探索,取得显著成效.针对当前宁夏水资源统一调度存在的不足,提出以下对策建议:以"联网、补网、强链"为导向夯实国家水网工程基础,以"权责清晰、执行有力"为目标完善协同监管体系,以"精准计量、数据真实"为核心突破监测瓶颈,以"数字孪生、智慧决策"为方向构建统一调度智慧中枢,提高水资源统一调度管理能力和水平.

摘要：河流建坝后普遍面临泥沙淤积问题,不仅减少水库使用寿命,同时也改变了河流自然连续的水沙及营养物质输移过程,其中库区截留泥沙与营养盐导致富营养化风险加大,而下游泥沙急剧减少带来营养失衡和生态退化等风险,目前尚无很好的解决方法.针对水库泥沙淤积带来的效益损失及上下游河段生态环境影响,本文创新性提出建坝河流生态喂沙理念,基于水库流速垂向分布特征自主研发生态喂沙智能机器人,将库区淤积细沙持续不断地输移至水库下游河道,以同时满足水库减淤与下游河道生态补沙需求,尽可能恢复泥沙及营养物质输移的连续性.该机器人由库底气动扬沙装置与水下机器人平台组成,具有水下自主移动作业和清淤位置精准控制功能.针对典型河道型水库设置生态喂沙方案,每年可使水库泥沙淤积量减少5%,下游年输沙量可增加3.5倍,尤其是非汛期输沙量有望恢复至建库前水平.生态喂沙理念与技术具有普适性,可推广至国内外水库,为缓解水库淤积及生态环境影响提供一种科学有效的方法,从而为推动筑坝河流水沙过程近自然重建和流域生态保护提供可行技术措施与装备.

摘要：数智化建设是推动农村供水现代化发展的必由之路.在梳理数字孪生农村供水工程建设现状基础上,分析当前部分存在需求分析不清、投入产出效率不高、可持续运行较困难等问题,解析了农村供水数字孪生"是什么、建什么、怎么建",系统性思考并提出针对性建议.数字孪生农村供水工程建设应坚持需求牵引和问题导向,以实现安全供水、自动供水、经济供水、长效供水、便捷供水为目标,构建以数字为基础、孪生为路径、智慧为大脑、供水为目标的虚实融合系统,实现供水工艺和供水系统数字化映射、智能化模拟和智慧化决策.具体实施中,系统建设包括工程级智慧供水系统和区域级智慧供水管理平台,工程级智慧供水系统聚焦智能感知体系、数字孪生平台与业务应用体系闭环,区域级智慧供水管理平台侧重全域监管与多业务协同.农村供水数字孪生系统建设以"管用、实用、好用"为导向,监控设备以"稳定、经济、便捷"为准则,软件设计以"有效、简约、直观"为目的,系统运行以"安全、可控、适配"为要素,推动农村供水从传统管理向数智化管理转变,为农村供水高质量发展和现代化建设提供数智赋能.

摘要：灌区工程是保障国家粮食安全和特色农产品供给、推进乡村全面振兴的重要基础设施.围绕灌区工程设计中需重点关注的工程规模与布局问题,本文聚焦灌区范围与灌溉面积确定、水资源供需分析与配置方案、水源方案论证3个关键环节,从资源本底调查、"以水定地"框定及多因素叠加分析阐述了灌溉范围划定要点;从优先选择基本农田、统筹农村供水、逐片论证灌溉面积、保障可持续运行等方面提出了灌溉面积选取建议;从需水预测强调精准与全面性、供水分析注重可靠性与动态匹配、水资源配置体现多源性与优化安排等方面总结了水资源供需分析要点;从水源维度上统筹地表水、地下水、非常规水、外调水等多水源开发利用与保护,用户维度上协调农业与生态、生活、工业等多行业用水需求与优先次序,空间维度上优化灌区内部及跨区域水资源调配,时间维度上实现年际、年内水资源高效调控等方面,提供了灌区水资源配置方案解决思路;最后从处理好"近水"与"远水"、"高水"与"低水","新水"与"旧水"、"分散"与"集中"的关系等方面归纳了灌区水源论证要点,旨在为构建规模适宜、配置高效、水源可靠的现代化灌区提供一套清晰、严谨的技术路径与决策支持,为灌区工程的科学规划与建设提供理论参考和实践指导.

摘要：山西省是我国北方地区地下水超采较为严重的省份之一,地下水管理面临超采治理、生态保护与高质量发展多重压力.构建地下水数字孪生系统是破解山西地下水管理难题的关键举措.本文系统梳理了地下水管理需求,提出山西省地下水管理数字孪生系统建设路径.从全要素数据库构建入手,整合多源数据,借助3S、BIM技术构建"数据底板"并建立数据动态更新机制;打造模型群,建立精细化的三维地下水流数值模拟模型与溶质运移模拟模型,耦合优化算法形成地下水数值模拟-优化耦合模型;开发"四预"仿真模块,实现不同周期水位预报、多级预警、多情景预演及预案库建立.地下水数字孪生系统建成后可为地下水管控指标落实、地下水取用水监管、地下水超采治理、地下水资源科学配置等地下水智慧化管理提供有力支撑,推动地下水管理从"经验驱动"转向"数据驱动".

摘要：山洪灾害具有突发性强、破坏力大、灾害链复杂等特点,严重威胁人民群众生命财产安全与社会稳定.浙江省山地丘陵广布、汛期降雨集中,属山洪高发区域.近年来极端天气事件频发,叠加人类社会经济活动扰动,致灾因子呈现多元扩散态势,山洪灾害防御难度不断加大.浙江省通过构建"三道防线"立体化监测网络和多阶递进式预警体系,提升预警精度时效,强化基层预警避险能力建设,有效提升了山洪灾害防御能力.分析了新形势下浙江山洪防御预警提前量、防御单元、监测稳定性、责任衔接、基层能力等存在的不足和挑战,并提出优化监测站网布局、提升极端降雨捕捉能力,强化风险动态识别、扩大预警覆盖范围,迭代预警模型算法、提升预报预警精准度,完善群测群防体系、打通预警"最后一公里",加强科技支撑研究、推进预警技术迭代等方面的对策举措.通过对浙江省山洪灾害监测预警体系建设的梳理和分析思考,可为我国其他地区山洪灾害防御体系建设完善提供有益借鉴.

摘要：经过持续10年综合治理,华北平原浅层和深层地下水水位整体呈现显著回升的趋势,但深层承压水超采依然存在,诱发地面沉降、海(咸)水入侵等地质环境问题,已经成为当前地下水超采治理修复的焦点和难点.基于系统调查监测、室内外试验、模拟分析、治理措施研究与实践总结,本文阐释了华北平原深层承压水埋深变化规律,揭示了承压水超采导致的地面沉降和咸水层变化,识别了深层承压水侧向补给通量,提出华北平原深层承压水可采量、可恢复超采量和地下水水位健康阈值,初步验证井灌回补对咸淡水界面抬升的有效性,并从高效性、持久性和经济性角度提出自然回补的水文地质优势通道,以及浅层微咸水置换利用、加大外调水置换等需要加强的措施,以期为华北平原深层承压水管理与保护修复提供参考.

摘要：黑河流域自2000年开始实施干流水量统一调度与管理.在实施黑河水量统一调度与生态保护治理中,水利部黄河水利委员会黑河流域管理局以习近平总书记"节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力"治水思路为指引,把绿水青山就是金山银山理念融入流域生命共同体建设,形成"行政主导、法治保障、经济激励、工程基础、科技支撑"五位一体综合治理体系.行政层面,确立了流域管理与区域管理相结合的管理体制和行政首长负责制;法治层面,初步形成了以国家相关水法律法规为基础、以专门管理办法为核心、以地方配套规定为补充的法治框架;经济层面,进行了水权制度改革和甘肃省内生态补偿试点工作;工程层面,发挥黄藏寺水利枢纽龙头作用,配合实施河道疏浚与归束工程、生态闸坝、围栏封育等生态系统功能提升工程;科技层面,研发黑河水量调度模拟与决策支持系统,创新实施"冬春接续"调水模式.在一系列黑河干流水量统一调度的创新实践下,黑河生态流量全部达标,下游水量显著增多,生物多样性恢复成效显著,经济社会效益共赢.未来建议通过科技、制度与政策等多方面的持续创新,推动黑河保护治理工作迈上新台阶.

摘要：气候变化背景下,滨海城市受潮位顶托、高度城镇化和高人口密度等因素叠加影响,水浸灾害频发,显现出水浸灾害防控能力不足、决策分析智能化程度较低等问题,开展滨海城市水浸灾害仿真推演研究具有重要现实意义.本文以澳门地区为研究对象,构建了滨海城市水浸灾害仿真推演系统,开展了重点工程防控效果的仿真推演分析.该系统具有城市水浸灾害模拟、三维视景推演等功能,通过了"天鸽"台风历史水浸灾害事件的系列测试验证,具有较高的模拟精度和三维可视化呈现能力.对新建挡潮闸、加高围堤等重点工程防控效果的仿真推演分析表明:挡潮闸的修建有效阻挡了闸外潮水,可显著减少澳门半岛西侧水浸灾害的影响,但澳门半岛东北侧部分区域仍然存在水浸现象;在修建挡潮闸的基础上,加高澳门半岛重点区域围堤后,澳门半岛东北部区域仅有零星的积水,最大积水深度不足10 cm.修建挡潮闸、加高围堤的组合,能有效防控澳门半岛水浸灾害风险.本研究可为滨海城市水浸灾害预防、应对和缓解提供科学化、系统化、可视化的仿真平台,能够为滨海城市水浸灾害科学管控提供参考和借鉴.

摘要：为进一步推进南水北调中线工程水源区——丹江口库区及其上游流域(以下简称水源区)水质安全保障重点工作,水利部科学技术委员会部分委员和特邀专家组成专家咨询组,围绕水源区水质安全保障的重点工作进展及成效,水源区水质安全风险精细化防控、水库藻类异常增殖防控、消落区治理管理等方面的瓶颈问题,以及如何进一步加强水源区监测体系建设、完善流域水资源调配体系、加强水质安全保障创新攻关等方面,进行了深入讨论,形成咨询意见建议如下.

摘要：从敬畏顺应到智能协同,人水关系的演进本质是人类对水的认知能力、调控能力与尊重程度的同步提升."数智"的价值不仅在于技术创新,更在于升级为数据驱动的精准调控,将历史"流域共治"的理念通过数智平台实现全域协同.本文系统分析了人水和谐发展历程,提出了数智赋能的人水和谐新范式,从技术落地、机制创新、价值体现三个层面破解人水关系协调难题,优化人机互动体验,实现人、水、机交互融合,最终达到重构人、水、机共生关系以及人水和谐共生的流域治理目标.以福建省木兰溪流域为例,从宏观尺度、中观尺度、微观尺度提出了构建木兰溪水情感知"四预"智能体、多目标协同调度智能体、全民参与治理智能体、生态保护适配智能体,结合多智能体协同机制、人机协同校验机制等机制体制建设,打造具有自主感知、研判、决策、协作、执行、反馈功能的"数智木兰溪",达到"人懂水、水惠人、机助和"的理想状态,以期为全球流域人水共生治理提供智能协同的木兰溪样板.

摘要：为明确三峡水库沉积物氮污染及内源释放潜力,以常年回水区为对象,布设9个采样点采集0-30 cm柱状沉积物,测定多形态氮含量及氮素转化速率,并分析关键影响因子.结果显示:①沉积物总氮(TN)均值792.13 mg/kg,远低于重污染阈值及长江中下游主要湖泊,污染总体处于低水平;②氮素以总有机氮(TON)为主,且其中残渣态氮(RN)占比超96%,氮素矿化速率低,稳定性高;③活性氮形态含量偏低,短期大量释放风险可能较低;④空间上,上游深层沉积物TN高于表层,下游表层TN高于深层,存在局部累积风险;⑤pH值(8.03～8.95)是关键影响因子,与多数氮形态及氨化速率呈显著负相关,过高pH值抑制氮素转化.综上,当前三峡水库沉积物氮污染程度低、释放风险低,但需重点关注坝前段表层TN累积,pH值可作为氮素循环调控切入点.研究内容可为三峡水库氮污染防控提供科学依据.

摘要：立足北方地区母亲河存在的水流不畅、生态挤占、资源短缺等问题,研究分析母亲河复苏目标的各项影响因素,基于问题导向和目标导向,提出北方地区母亲河复苏措施制定流程.针对不同类型河湖健康问题,提出退还、通畅、补水、防控四类核心复苏措施.通过系统梳理国家与地方现行相关政策及文件,详细阐述了各类措施可依据的指导性制度与技术标准.结合对北方地区母亲河复苏行动"一河(湖)一策"方案的深度剖析及已有河湖治理实践经验,进一步研究细化每类措施的具体技术路径与实施方案,最终形成一套具有区域针对性、可操作性的北方地区母亲河复苏措施技术体系,旨在为相应实践提供清晰的技术指引.文章还以洋河、永定河为典型案例,进行了问题诊断、目标确定及措施匹配分析.

摘要：陕西省水利厅课题组深入学习贯彻习近平总书记"节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力"治水思路和关于治水重要论述精神,深刻理解以习近平总书记治水思路为核心的治水理论体系,深入研究陕西省情水情,把系统观念贯穿到治水兴水全过程、各方面,坚持以流域为单元、区域为基础,统筹上下游、左右岸、干支流关系,努力实现全要素、全流域、全过程治理.系统总结了"十四五"时期陕西在民生水利、水网建设、水旱灾害防御、河湖治理、水资源管理、农村供水等领域取得的成效,精准分析"十五五"时期水利高质量发展面临的挑战,强化战略思维、全局思维、系统思维,提出陕西水利高质量发展建设"一张总网"、优化"两张水网"、布局"三大区域"、保障"四个安全"的"1234"总体架构,进一步明确和完善"两图一库"流域区域系统治理布局,健全水资源配置机制,实施"八大工程"、构建"八大体系",统筹推进水灾害、水资源、水生态、水环境治理,有效提升水治理体系和治理能力现代化水平,为谱写"十五五"陕西新篇、争做西部示范提供坚实水安全保障.

摘要：小型水库受筑坝工艺、材料、运维及除险等综合因素影响,库坝安全运行状态难以准确预测预警,是制约其安全运行管理能力提升的重要因素.为探索小型水库安全运行状态高精度预测方法和构建符合小型水库特点的数字孪生工程技术路径,本文以安徽省小型水库为例,分析不同坝型的具体特点,结合水库大坝安全监测指标,剖析了土石坝与混凝土坝水库安全运行的主要动态与静态影响因子,探索了大坝安全风险状态预测预警技术路线.基于传统安全监测模型技术,分析了统计学模型、确定性模型和监测混合模型的功能及应用限制条件,提出数理驱动的小型水库大坝安全监测预警指标分析方法,构建了预警"产生—发布—处置"的多级协同处理预警体系.此外,以"工程安全"为核心,本文提出了小型水库数字孪生建设技术方案,并按照预报、预警、预演、预案技术路径,结合应用实例,探讨了小型水库大坝安全监测预警及数字孪生应用成果,以期为小型水库安全运行管理能力提升提供重要技术支撑.

摘要：香港三面环海的独特自然条件使其水文情势极易受气候条件影响,加上多年来经济社会快速发展带来的高强度用水需求,香港水资源供需矛盾尤为突出,迫切需要加强现代化供水体系建设,以供水安全高质量保障推动经济社会高质量发展.近年来,香港通过工程建设、水质管控、技术迭代和制度创新,依托全港17座主要蓄水水库、184座泵站、18座水厂及环状供水管网,逐步形成以本地集水为基础、跨境调水为主体、非常规水源为补充的多源供水格局和现代化供水体系,实现了"源头—输水-制水—配水"全过程高标准水质监测和风险防控.实践证明,该体系显著提升了香港供水安全水平,为支撑香港长期繁荣稳定提供了重要水安全保障,也为粤港澳大湾区深化水资源协同治理、推动区域高质量发展注入了持久动力,尤其东江水供港这一历史性举措更是在过去60年间为香港带来源源不断的"生命水、政治水、经济水",生动诠释了"一国两制"基本国策的显著制度优势和强大生命力,其经验对全球滨海高密度城市应对气候变化下水资源挑战具有重要借鉴意义.

摘要：南水北调工程作为国家水网的主骨架和大动脉,其安全运行事关战略全局、事关长远发展、事关人民福祉.水利部先后组织开展了南水北调东、中线一期工程安全风险评估工作,防范南水北调工程安全风险.为进一步健全南水北调工程安全风险动态防范机制,规范工程安全风险管理工作,保障工程长效安全运行,系统梳理了当前南水北调工程风险评估及管控技术现状,研究提出了南水北调工程安全、供水安全、水质安全"三个安全"风险防范的工作程序、责任主体、风险辨识、风险评估、风险管控、过程监督等机制,并探究了适合南水北调工程"三个安全"风险防范的相关技术.初步构建起南水北调工程风险防范长效机制并提出风险评估技术标准化、规章制度体系化、执行管理规范化、数字孪生智能化等关键要素,通过制度创新与技术赋能相结合,推动风险管理从被动响应向主动防范转变,为南水北调工程高质量发展提供科学支撑.

摘要：对2025年山东莱芜、北京密云、甘肃榆中、吉林集安4次极端暴雨事件进行复盘分析,指出当前数值预报模式在中小尺度对流系统的触发和生命周期预报中存在的局限性,尤其是对台风远距离水汽输送、复杂地形等因素引起的局地强降水事件的落区和强度预报都存在着较大偏差.针对这一挑战,从四个方面提出应对思路:强化水利测雨雷达组网建设应用,推进多源数据融合与AI反演技术,对降水进行更加准确的监测;升级"云—雨"降水模型,引入物理约束和动态参数校正机制,突破传统统计模型无法捕捉的多尺度降水系统瓶颈;构建台风残涡识别与预报模型,破解台风登陆后持续致灾问题;发展融合AI集合降水预报释用技术,量化极端降水事件发生概率.预期通过以上应对举措,能够延长致洪暴雨预见期,提高预报精准度,为防汛决策提供更有力的科学支撑.