我国极端降水与洪涝灾害事件特点及应对思路和对策摘要:防洪保安是关系国家长治久安的大事.我国的季风气候特点和自然地理条件,决定了水资源时空分布极不均衡以及由此带来的水灾害,始终是中国式现代化进程中须臾不可掉以轻心的突出风险.近年来受全球气候变化影响,天气系统演变加剧,我国极端降水事件增多趋强,洪涝灾害区域性、突发性、极端性日益凸显,未来小时尺度的短时强降水事件、小尺度区域性极端洪涝灾害事件的发生频率有增加趋势,迫切需要进一步理顺变化环境下的洪涝灾害防御思路,进一步完善变化环境下的洪涝灾害防御对策,全面提升洪涝灾害防御的主动性、系统性、精准性.分析总结了近10年来我国极端降水及洪涝灾害特点和趋势,从预报预警、刚性抗御、柔性调节、科技赋能4个维度解析了极端天气及洪涝灾害应对策略、要素和目标,以期形成一套应对极端天气事件和洪涝灾害风险的全链条安全高效韧性体系,为推进我国防洪安全体系和能力现代化提供参考.
全球变暖极端天气洪涝灾害预报预警刚性抗御柔性调节科技赋能
"十五五"时期水土保持总体思路与重点举措摘要:党的二十届四中全会审议通过的《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》,为"十五五"时期水土保持高质量发展锚定了时代坐标,提供了理论遵循,指明了前进方向.水土保持是江河保护治理的根本措施,是生态文明建设的必然要求,水土流失防治在"十五五"时期进入从"减量降级"向"提质增效"再向"生态增值"转型的攻坚阶段.本文系统总结"十四五"时期水土保持取得的显著成效,客观分析"十五五"时期水土保持的阶段定位与战略方向,明确总体思路、工作原则和主要目标,提出以深化改革创新为动力,以增进民生福祉为目标,以高效监管服务为抓手,以强化能力建设为支撑,以坚持党的全面领导为遵循,进一步深化党委领导、政府负责、部门协同、全社会共同参与的水土保持工作格局,确保到2030年基本建成与经济社会发展相适应的水土流失综合防治体系,全国水土保持率达到74%以上,进一步彰显水土保持在生态安全、粮食安全等方面的战略价值,为促进美丽中国建设、全体人民共同富裕和乡村全面振兴等提供强有力的支撑.
党的二十届四中全会"十五五"规划水土保持高质量发展改革创新监管服务能力建设城市水土保持数字孪生
浙江省"十五五"水安全保障规划思路和主要举措摘要:浙江省是长江经济带的重要组成部分和长三角区域的重要成员,也是陆上丝绸之路与海上丝绸之路的重要交汇点,在全国经济社会发展大局中具有重要作用.水利是支撑浙江经济社会高质量发展、共同富裕示范区建设的基石.系统总结"十四五"时期浙江水利在防洪减灾、水资源配置、幸福河湖建设、农村供水、深化改革等领域取得的成效,全面分析"十五五"时期发展机遇、面临挑战与存在问题.基于此,提出浙江省"十五五"水安全保障"1426"总体工作思路:锚定"水利现代化省域先行"发展目标,着力实施保障水安全、配优水资源、改善水生态、弘扬水文化四项任务,推进现代化水网保安全促发展、幸福河湖惠民生助共富两项重点建设,实现六个"每"好愿景.通过实施构建完善水利基础设施、提升水利管理服务能力、深化水利领域改革创新三大举措,全面提升水安全保障能力,为奋力谱写中国式现代化浙江新篇章提供坚实支撑.
浙江省水安全保障"十五五"规划安全韧性现代化水网幸福河湖
我国农业经济水分生产率时空差异及影响因素分析摘要:水分生产率是农业水资源管理和效果评价的关键指标之一,但不同作物产量差异较大,其水分生产率不能直接比较.提出了农业经济水分生产率和农业经济灌溉水分生产率概念,将不同作物的产量以农业产值替代,消除作物差异影响,进而对不同时间和区域的农业水分利用效果进行比较和评价.以省为单位计算了农业经济水分生产率和农业经济灌溉水分生产率,分析了2000-2022年全国及不同省份的农业经济水分生产率和农业经济灌溉水分生产率的时空分布特征,并通过随机森林特征重要性评价分析了不同要素对其影响.研究表明:2000-2022年各省份农业经济水分生产率和农业经济灌溉水分生产率值均持续增长,全国平均值分别由1.1元/m3和3.8元/m3增加到5.8元/m3和22.3元/m3;空间自相关分析表明,农业经济水分生产率相近的省份在空间上显著聚集,总体表现为华北高、西南低的趋势,局部自相关属性为高-高(HH)和低-低(LL)的省份均在15个左右,23年间全国整体和局部的空间分异特征随时间推移无显著变化;农业经济灌溉水分生产率在空间上聚集不明显;地区生产总值、农林牧渔业增加值、农用机械总动力、农用化肥施用折纯量以及有效灌溉面积是影响各水分生产率指标的主要因素.针对影响要素,提出了提升农业经济水分利用效率的途径.可为国家和地方农业水资源管理提供参考.
农业经济水分生产率农业经济灌溉水分生产率时空分布影响因素随机森林特征重要性评价空间分异特征农业水资源管理
"认知数字孪生流域"框架与关键技术摘要:随着"数字中国"战略深入推进,数字孪生流域作为水利治理现代化的重要基础设施已在数据底板、模型平台、知识平台及"四预"(预报、预警、预演、预案)应用等方面取得阶段性进展.然而,现有孪生系统在融合专家经验、实现自主学习与智能决策等高级认知能力方面存在显著不足,难以满足场景动态化、业务自动化、决策智能化需求.为突破此瓶颈,引入了认知智能,提出"认知数字孪生流域"概念及框架:核心是以数据、模型和知识三大平台为基础,构建作为认知内核的"认知智能层",该层由基于大语言模型的多智能体系统驱动,通过对底层平台进行主动、智能的统筹与编排,提供动态建模、智能模拟、优化决策等高级认知能力,旨在将"2+N"业务中静态、经验驱动的环节升级为自动化、认知驱动的动态工作流;技术体系方面,重点阐述了多智能体协同、数据知识融合驱动模拟、在线参数增量学习、模型状态同化校正及专家偏好持续优化等核心技术路径.通过安徽省屯溪流域应用案例展示了该框架如何高效预报与决策,验证了认知智能在复杂流域管理中的应用价值.分析了当前理论与工程的挑战,展望了数据、模型、知识平台的智能化方向,为我国数字孪生流域向更高阶认知智能演进提供理论支撑与技术参考.
认知数字孪生流域多智能体洪水预报调度决策认知智能层认知大模型屯溪流域
小型农田水利工程建设管理成效、问题与对策摘要:小型农田水利工程是我国农业生产和农村生活的重要基础设施,在保障粮食稳产增产、维护农村水资源安全、推动农业可持续发展和促进乡村全面振兴中发挥着重要作用.当前小型农田水利工程建设与管理面临系统性挑战,部分区域存在设施年久失修、功能退化等问题,直接影响工程可持续运行效益.分析了小型农田水利工程在稳定粮食和经济作物生产、保障农村用水安全、推动农业绿色发展和促进乡村全面振兴等方面取得的成就,深入剖析了现行体制中存在的部门职责不清、规划统筹不足、建设资金短缺与分配失衡、缺乏有效的管护机制等问题,针对性提出了厘清部门职责边界、因地制宜统筹规划、增加投入和均衡资金配置、系统总结推广管护经验、加强科技支撑等建议,以期推动小型农田水利工程高质量发展,提升农业生产韧性,确保国家粮食安全.
小型农田水利建设管理职责边界管护机制高质量发展粮食安全科技支撑
被引:1
融冰期西辽河主要控制断面流量变化规律及水库优化调度策略摘要:以西辽河2025年春季调度为研究背景,以水库联合调度和海日苏水文站流量过程为研究对象,系统揭示了河道融冰-水库调度-流量演变的协同作用规律,探究西辽河春季调度期间更加合理的水库调度方式.研究表明,融冰初期需在保证行洪安全前提下适当增加水库下泄流量,以加快冰盖融化速度,抢抓有利调度窗口期;河段冰盖破裂后,依据海日苏水文站断面流量变化节点,适时调整水库组合下泄流量;开河初期,水库组合下泄流量可增加至20~30 m3/s;开河中后期需逐步增加水库组合下泄流量,以抵消入渗损失增大的影响,水库组合下泄流量可增加至50~60 m3/s,以满足开河期海日苏水文站断面60 m³/s的最优调度流量;畅流期,水库组合下泄流量需继续增大,同时遵循"调增滞后"原则调整水库组合泄流方式,规避洪峰叠加影响.该研究可为西辽河流域生态水量调度科学决策和优化管理提供理论支撑和实践指导.
西辽河融冰期流量特征水库联合调度水文响应控制断面下泄流量
被引:1
长江流域"十五五"水安全保障形势要求及思路举措摘要:长江是中华民族的母亲河,是中华民族发展的重要支撑,长江流域水安全关乎国家长治久安.总结了长江流域水安全保障取得的成效,深入分析了长江流域水安全保障面临的新形势新要求,并从充分发挥水利战略规划的引领作用出发,提出了长江流域"十五五"水安全保障规划编制的总体思路,以落实水利高质量发展"六条实施路径"、加快水利新质生产力发展适应重大生产力变革为指引,从守护长江安澜、加快建设现代化水网、全面推进河湖生态环境保护修复、持续推进数字孪生长江建设、进一步提升水资源集约安全利用水平、不断完善流域治理体制机制法治体系等六个方面提出了水安全保障重大举措,为支撑新时期水利高质量发展、谋划长江永葆生机活力的发展之道提供决策依据,为更好支撑和服务中国式现代化建设贡献"长江力量".
长江流域"十五五"规划水安全保障水利高质量发展六条实施路径水利新质生产力现代化水网
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我国洪水资源化利用现状与对策建议摘要: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.
洪水资源化利用利用现状现状与对策对策建议
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水沙调控背景下长江中游水沙变化及水体营养环境特征分析摘要:长江三峡工程及其上游梯级水库群的联合调度运行改变了中下游水沙输移过程,清水下泄与中游大型支流、湖泊的复合水动力作用共同重构了水体营养环境格局.基于2023-2024年完整水文周期的系统监测,揭示了湖北宜昌至江西九江河段泥沙特性、营养盐及溶解性有机质(DOM)的时空演变规律.结果表明:水库调度显著改变了泥沙组成特征,汛期泄洪过程导致粉粒占比急剧升高至95.2%,泥沙中值粒径呈现出3.2~59.5 μm的空间分异,支流入汇对局部河段的黏粒富集具有显著贡献;水沙耦合作用对营养盐迁移转化具有选择性影响,极细泥沙显著增强了对磷的吸附能力,溶解态硅酸盐与泥沙含量呈显著正相关,而氮素分布主要受人类活动调控,与泥沙特性的相关性较弱;DOM组分表现出明显的季节演替特征,非汛期以微生物源腐殖酸为主,汛期则新增陆源黄腐酸和其他特征腐殖质,其组分数量从非汛期的2种增至汛期的4种.研究揭示了三峡工程体系调控下"水沙-营养盐-有机质"的协同变化特征,为长江中下游生态保护提供科学依据.
长江中游水沙变化泥沙特性营养盐溶解性有机质水文周期三峡工程
引江补汉工程超大直径TBM集群设备选型及配置关键技术摘要:引江补汉工程是我国骨干水网建设的重要组成部分,拥有我国在建单洞最长、洞径最大、综合技术难度最高的有压输水隧洞,工程建设中首次应用超大直径TBM集群施工,突破了我国水工隧洞TBM选型与配置的技术局限.在引江补汉工程输水隧洞TBM集群选型研究中,应用了基于不利地质条件阈值和深部复合地层TBM适应性模糊数学综合评价等量化选型技术,通过地质与结构适应性、安全性、经济性、工期保障率等多要素综合评价,提出了4台敞开式、3台单护盾式、2台双护盾式和1台双模式共10台TBM集群选型方案,同时配置了敞开式TBM钢管片安装系统、法向预应力锚固钻机、双护盾式TBM锚网喷支护系统、超前地质预报系统、多功能超前钻机系统和TBM集群智能管控平台装备等创新性技术系统,探索形成我国复杂地层深埋长大隧洞工程超大直径TBM集群选型与针对性配置新模式.
引江补汉工程深埋长大隧洞水工隧洞超大直径TBMTBM集群TBM选型与配置适应性评价
丹江口库区及其上游流域水质安全保障研究摘要:丹江口库区及其上游流域是南水北调中线工程的水源地,其水质安全直接关系到京津冀豫受水区近1.18亿群众的饮水安全.系统梳理了丹江口库区及其上游流域水质安全保障相关法律法规、政策措施及规划方案,从水源地水质改善、生态环境质量提升、水环境综合治理、综合监测体系完善、水资源优化调度、突发水污染事件应对、体制机制法制建设等方面全面总结了水质安全保障已取得的成效.针对新形势下丹江口库区及其上游流域水质安全保障仍面临的长期性、复杂性问题,分析了水源地汛期水质波动、局部库湾水华、面源污染负荷、消落区管理困难、突发水环境事件等影响水质安全的问题,探讨了相关法律法规不够健全、体制机制有待完善、资金保障长效机制尚未建立等水质安全保障工作面临的挑战,并结合国家战略水源地定位及新阶段发展要求,提出深化水源地水质风险防控、推动法律法规制修订、建立健全治理体制机制、完善资金保障机制、加强科技创新攻关等对策建议,为持续保障丹江口库区及其上游流域水质安全提供参考.
南水北调工程水源地水安全水质保障风险应对体制机制高水平保护
农业水价综合改革进展与展望摘要:农业水价综合改革是促进水资源可持续利用、推动灌区良性运行和可持续发展、保障国家粮食安全和水安全的重要举措.经过多年的改革实践,我国农业水价综合改革工作取得了显著成效,积累了丰富经验.简述了农业水价综合改革的目的和意义,梳理了改革经历的4个发展时期,以近10年各地改革实践、做法经验为基础,总结了取得的主要综合成效;针对改革的各项机制建设,分析梳理了各地实践中形成的适合推广的经验;详细阐述了用水计量技术、水价形成、工程管护等主要改革机制的基本内容和要求,针对性地归纳提炼出各地改革实践的创新性举措,形成有指导意义的具体做法.剖析了当前改革工作仍面临的基础设施发展不均衡、计量设施配套不足、奖补长效机制难落实、基层管护体系不足等困难,并结合改革实际展望今后深入推进农业水价综合改革的工作方向,主要包括深入巩固改革长效机制、以数字化科技手段推进灌区现代化建设、完善以用水量测体系为基础的用水管理机制、健全农业水价和奖补动态调整机制等,以期为我国进一步深化农业水价综合改革提供参考和借鉴.
农业水价综合改革用水权用水计量水价形成工程管护灌区现代化建设水资源可持续利用
完善用水权改革基础工作的研究与建议摘要:围绕深化用水权改革,系统阐述了用水定额、取水许可、计划用水、用水计量和水价改革等在用水权初始分配、用水权交易、水资源监测3个关键环节中的重要作用,指出了用水权改革工作存在的主要问题,有针对性地提出了6方面21条对策建议.围绕强化用水定额管理,提出将用水定额作为取水许可审批、用水计划下达、水费计收的强制性依据,并将在黄河流域实施的强制性用水定额做法推广到其他缺水地区;围绕严格取水许可管理,提出将专项审计、实施生态环境损害赔偿等纳入取用水监管体系,明确试运行期、运行期和延续期精准确定许可水量原则,探索开展对用水户持有水权收取基本费用等;围绕深化水价制度改革,提出根据投资来源合理确定水利工程资本收益率,参照生产资料价格、生活公共服务成本的价格水平和调整期限,合理确定供水价格的调整幅度和期限,并对水价改革影响进行定量分析,提出探索建立风险评估及预警制度;围绕完善计划用水管理,提出推进计划用水管理向水预算管理转型,统一公共供水管网内、外用水户政策等;围绕健全取用水计量监测体系,提出实施用水计量设施全生命周期管理,构建用水信息共享平台,实现数据集中管理与分级共享等;围绕生态补偿,提出构建统一规范平台规则体系,健全资源环境要素市场化配置体系,并就用水权与排污权总量同步划转、水权收益反哺生态补偿相关场景进行了探索.
用水权改革用水定额取水许可用水计划用水计量水价改革生态补偿
新时代河湖保护治理视角下的幸福河湖建设理念和思路摘要:幸福河湖建设是具有中国特色的创新治水理念.当前,我国幸福河湖建设已由试点探索、示范引领的1.0阶段正式进入系统谋划、全面推进的2.0阶段.从新时代河湖保护治理的视角进一步解读了幸福河湖的本质内涵,认为:一是幸福河湖具有双重性,幸福河湖既包含河湖自身的"幸福",也包括河湖带给人类的幸福;二是幸福河湖具有相对性,更强调一种心理体验和主观感受;三是幸福河湖具有阶段性,随着经济社会发展,"幸福"伴随着人与河湖关系的变化总体呈现螺旋式上升态势.生态文明阶段幸福河湖终极目标是人与河湖的双向奔赴,实现人与河湖和谐共生.由此阐述了全面推进幸福河湖建设的战略要义:应充分发挥河湖长制在全面推进幸福河湖建设中的作用,坚持全域统筹,做到"有总有分";坚持顶层设计,做到"有远有近";坚持精品打造,做到"有大有小";坚持文化传承,做到"有古有今";坚持机制先行,做到"有硬有软";坚持两手发力,做到"央地共力".
习近平生态文明思想幸福河湖保护治理全面推进河流伦理河湖长制高质量发展
被引:1
以智能大坝理念引领坝工技术发展摘要:我国是大坝工程建设大国.在全球气候变化不断加剧、人类活动影响不断增强的背景下,大坝工程长期安全保障和可持续高效运行面临挑战,构建智能大坝是应对风险挑战、把握时代之变、塑造发展动能的关键之举.当前,新一代信息技术快速发展,为智能大坝理念、方法、技术创新发展提供了机遇和条件.从保障高水平安全、保障效益充分发挥、发展水利新质生产力3个方面阐述了智能大坝的建设需求;从时间、空间、物理、目标、特征、层级6个维度阐释了智能大坝的定义;构建了由工程物理体系、工程感知体系、分析诊断体系、决策控制体系、信息网络体系5个部分组成的架构体系;明确了智能大坝透彻感知、智能分析、自主馈控、自主学习等主要功能,以及进一步提高大坝安全保障水平和综合效益发挥水平的作用;基于发展阶段,依据感知、分析、控制水平制定了5级分级标准,可为智能大坝建设提供思路和技术支撑.
智能大坝体系架构工程安全高效运行分级标准智能化新质生产力
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陶岔渠首水质变化趋势分析及对策研究摘要: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.
南水北调中线工程水源地陶岔渠首水质监测体系风险管控数字孪生演变规律
生态大坝科学内涵与建设路径探析摘要: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.
生态大坝河流伦理水库生态学水工程生态效应科学内涵建设路径生态调度
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摘要: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,ZH-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10 mm/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.
三道防线测雨雷达降雨反演循环神经网络山洪灾害经验模型机器学习模型
我国安全大坝建设的挑战与科技创新需求摘要: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.
安全大坝全生命周期安全本质安全科技创新理论和技术突破智能大坝安全风险