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水利科学与工程学科发展战略研究报告（2026～2030）


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水利科学与工程学科发展战略研究报告（2026～2030）
  • 书号：9787030851567
    作者：国家自然科学基金委员会工程与材料科学部
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：163
    字数：253000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2026-03-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥98.00元
    售价： ￥73.50元
  • 图书介质:
    纸质书

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为积极应对新发展阶段我国水利事业面临的机遇与挑战，全面提升水安全保障能力与水资源集约利用水平，服务国家生态文明建设与可持续发展战略，根据国家自然科学基金委员会的统一部署，水利科学与工程领域百余位战略科学家和一线科研专家，坚持“四个面向”，遵循“问题导向、交叉融合、应用牵引、前瞻布局”的科学基金改革原则，经深入研讨与系统凝练，共同编撰形成本学科发展战略研究报告。本书瞄准国家水安全重大战略需求，紧密对接国际学术前沿，立足水利科学与工程基本任务，将学科传统内涵与创新发展方向相融合，内容具有战略性、前瞻性和引领性。全书在分析学科战略地位和发展态势的基础上，确立了2026～2030年学科的整体发展目标与重点发展方向，系统阐述了流域水文与工程水文、水资源系统分析与利用、农业水利与农村水利、水力学与河流动力学、洪涝干旱及防灾减灾、生态水利、水力机械与水利机电系统、水工岩土力学与工程、水工结构与水工材料、水利水电枢纽工程、水网工程及系统、运河与航道工程等十二个重点领域的科学内涵、研究现状和发展趋势，凝练了关键科学问题与重点研究方向，明确了优先发展领域。
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    序一 突破流域工程水文及水资源高效利用基础研究 保障国家水安全 王浩 i
    序二 创新河流物质通量理论与流域系统原真模型方法 确保江河安澜 王光谦 iii
    序三 揭示洪涝干旱及复合链生灾害形成演化机理 赋能水旱灾害防御 张建云 v
    序四 攻克智能建设与智慧运维难题 托举重大水利工程优质高效建设 钟登华 vii
    序五 发展现代农业水利科学 支撑生态数智灌区建设和国家粮食安全 康绍忠 ix
    序六 建立重大工程水力学及枢纽与河流水沙调控理论 服务江河治理 胡春宏 xi
    序七 提出生态河流动力学及生态水利工程学理论 筑牢生态安全屏障 邓铭江 xiii
    序八 重构水网系统格局与水文水动力适应调控 实现智能建养与运维 唐洪武 xv
    序九 突破高效安全运河扩能与低碳航道建设瓶颈 打造智慧韧性网络 胡亚安 xvii
    序十 创制宽域水力机械及水利机电系统 驱动西南江河水能综合利用 张宗亮 xix
    序十一 解析水利水电工程动力灾变与风险防控机理 支撑水利水电开发 周创兵 xxi
    前言
    第一篇 学科发展形势
    第1章 学科基础研究的发展态势 3
    第2章 学科高质量创新发展需求 7
    第二篇 学科发展思路及发展目标与资助格局
    第3章 发展思路 13
    第4章 发展目标 16
    第5章 资助格局 18
    第三篇 学科重点领域及发展方向
    第6章 流域水文与工程水文 23
    6.1 研究范畴与战略意义 23
    6.2 研究现状与发展趋势 24
    6.3 重点发展方向 25
    6.3.1 “天-空-地”协同数智水文监测与分析 25
    6.3.2 气候敏感区流域水文演化机理 26
    6.3.3 变化环境下流域生态水文互馈机理及功能提升 27
    6.3.4 流域地下水文与量质耦合模拟 28
    6.3.5 流域极端水文过程与动态模拟及预报 29
    6.3.6 工程水文非平稳性及不确定性 29
    6.3.7 流域水文过程模拟预报及不确定性 30
    第7章 水资源系统分析与利用 32
    7.1 研究范畴与战略意义 32
    7.2 研究现状与发展趋势 33
    7.3 重点发展方向 35
    7.3.1 复杂水资源系统分析基础理论 35
    7.3.2 变化环境下水资源动态模拟与评价 36
    7.3.3 多水源协同调控与高效利用 36
    7.3.4 非常规水资源开发利用 37
    7.3.5 水风光储多能互补与协同调度 38
    7.3.6 水资源系统量能质互馈机制与协同调控 39
    7.3.7 跨流域/跨区域水资源多主体博弈 39
    7.3.8 人工智能与水资源系统管理 40
    第8章 农业水利与农村水利 42
    8.1 研究范畴与战略意义 42
    8.2 研究现状与发展趋势 43
    8.3 重点发展方向 44
    8.3.1 作物高效用水与诊断模拟 44
    8.3.2 农业水文多过程模拟与调控 45
    8.3.3 农业高效节水与固碳减排增效 46
    8.3.4 农田灌排装备与系统智慧管控 47
    8.3.5 盐渍化农田水利改良与水盐调控 48
    8.3.6 农业农村水土环境演变与和谐重构 49
    8.3.7 区域水土粮生纽带关系与高水效农业协同提升 49
    8.3.8 农业农村数字水网与现代智慧灌区 50
    第9章 水力学与河流动力学 52
    9.1 研究范畴与战略意义 52
    9.2 研究现状与发展趋势 53
    9.3 重点发展方向 54
    9.3.1 大型水利水电工程水力学 54
    9.3.2 高海拔环境下高速水-沙-气-汽多相流基础理论 55
    9.3.3 江河源区水沙产输规律 56
    9.3.4 复杂河网系统与水动力重构 56
    9.3.5 变化环境下河流系统响应机理 57
    9.3.6 流域水沙原真模拟 58
    9.3.7 流域与跨流域水沙协同调控 59
    9.3.8 流域水沙变异下河口淤蚀机理与韧性防护 60
    第10章 洪涝干旱及防灾减灾 61
    10.1 研究范畴与战略意义 61
    10.2 研究现状与发展趋势 62
    10.3 重点发展方向 63
    10.3.1 洪旱过程智能监测与信息融合 63
    10.3.2 干旱级联传递与模拟预测 64
    10.3.3 流域洪涝形成与预报 65
    10.3.4 城市内涝致灾机理及预警 66
    10.3.5 山洪与水土灾害形成机理及预警 67
    10.3.6 滨海洪水与风暴潮耦合灾变和防御 67
    10.3.7 洪旱灾害风险与防控 68
    第11章 生态水利 70
    11.1 研究范畴与战略意义 70
    11.2 研究现状与发展趋势 71
    11.3 重点发展方向 72
    11.3.1 环境生态水力学与动力学 72
    11.3.2 河湖库及河口湿地水生态环境演变与健康维持 73
    11.3.3 流域水生态环境治理与河湖复苏 74
    11.3.4 水工程与环境生态互馈及协同效应 75
    11.3.5 生态水利工程规划设计与建造 76
    11.3.6 流域及河流全物质通量理论与调控 76
    第12章 水力机械与水利机电系统 78
    12.1 研究范畴与战略意义 78
    12.2 研究现状与发展趋势 79
    12.3 重点发展方向 80
    12.3.1 复杂工况下水力机械内流机理及能量转换机制 80
    12.3.2 水力机械非定常空化流动与空蚀损伤 81
    12.3.3 水力机械水沙流动与泥沙磨蚀 82
    12.3.4 水力系统多场耦合瞬变流与过渡过程 83
    12.3.5 水力机组宽域安全稳定运行 83
    12.3.6 水力机械及系统数智设计 84
    12.3.7 复杂环境水利机电装备水力测控 85
    12.3.8 抽水蓄能与多能互补 86
    12.3.9 水利机电系统全生命周期智慧运维 87
    第13章 水工岩土力学与工程 88
    13.1 研究范畴与战略意义 88
    13.2 研究现状与发展趋势 89
    13.3 重点发展方向 90
    13.3.1 水工岩土体多场耦合与原位感测 90
    13.3.2 水工深厚覆盖层静动力学与多源测试反演 91
    13.3.3 变化环境下水工土体孕灾机制与生态增韧 92
    13.3.4 水工岩石工程动力灾变与预测预警 93
    13.3.5 水工地下洞室群岩体损伤演化与馈控 94
    13.3.6 水工岩土工程链生灾害及风险防控 95
    13.3.7 水工岩土工程智能建造与运维 96
    第14章 水工结构与水工材料 98
    14.1 研究范畴与战略意义 98
    14.2 研究现状与发展趋势 99
    14.3 重点发展方向 100
    14.3.1 水工材料耐久性及增寿延寿 100
    14.3.2 水工新型功能材料及功效提升 101
    14.3.3 水工结构数智韧性安全设计 102
    14.3.4 水工结构智能仿真与智能建设 103
    14.3.5 水工结构失稳机理与韧性提升 104
    14.3.6 水工结构智能监测与安全诊断 104
    第15章 水利水电枢纽工程 106
    15.1 研究范畴与战略意义 106
    15.2 研究现状与发展趋势 107
    15.3 重点发展方向 108
    15.3.1 水利水电枢纽工程系统规划与智能设计 108
    15.3.2 水利水电枢纽工程全时空要素智能感知 109
    15.3.3 水利水电枢纽工程全景一体化数字孪生 110
    15.3.4 水利水电枢纽工程动力灾变与韧性提升 111
    15.3.5 水利水电枢纽工程服役性能与评估预测 112
    15.3.6 水利水电枢纽工程智慧运维 113
    15.3.7 流域梯级水利水电枢纽工程群风险防控 113
    第16章 水网工程及系统 115
    16.1 研究范畴与战略意义 115
    16.2 研究现状与发展趋势 116
    16.3 重点发展方向 117
    16.3.1 水网系统动力学 117
    16.3.2 水网工程及系统全局规划与格局优选 118
    16.3.3 水网系统水动力-量-质-位耦合机制与多源协同调度 119
    16.3.4 复杂水网系统水沙动力风险与防控 120
    16.3.5 水网系统水生态重构与安全 121
    16.3.6 水网工程及系统数字孪生 121
    16.3.7 水网系统韧性运维与智能决策 122
    第17章 运河与航道工程 124
    17.1 研究范畴与战略意义 124
    17.2 研究现状与发展趋势 125
    17.3 重点发展方向 126
    17.3.1 运河智能规划设计与安全高效通航 126
    17.3.2 内河航道绿色扩能与智慧建管养护 127
    17.3.3 变化环境下港口低碳运维与韧性提升 128
    17.3.4 河口工程及系统多过程耦合与风险防控 129
    17.3.5 大型通航建筑物设计与安全运行 130
    第四篇 学科发展战略与优先发展领域
    第18章 学科发展战略 135
    第19章 优先发展领域 138
    19.1 领域方向优先发展领域 138
    19.1.1 流域水文与工程水文 138
    19.1.2 水资源系统分析与利用 139
    19.1.3 农业水利与农村水利 140
    19.1.4 水力学与河流动力学 141
    19.1.5 洪涝干旱及防灾减灾 142
    19.1.6 生态水利 143
    19.1.7 水力机械与水利机电系统 145
    19.1.8 水工岩土力学与工程 146
    19.1.9 水工结构与水工材料 147
    19.1.10 水利水电枢纽工程 148
    19.1.11 水网工程及系统 149
    19.1.12 运河与航道工程 150
    19.2 领域交叉优先发展领域 151
    19.2.1 寒区旱区流域生态水文学基础理论 151
    19.2.2 水资源系统智能化耦合模拟与适应性调控 152
    19.2.3 农业农村水网数字孪生与现代智慧灌区 152
    19.2.4 大江大河“源—通道—汇”水沙全过程协同理论 152
    19.2.5 极端洪旱灾害形成机理与系统性风险防控 153
    19.2.6 流域水系统演变与生态水利工程设计理论 153
    19.2.7 水力机械宽域智能运维及新能源系统高效响应 154
    19.2.8 极端环境巨型水工岩土工程灾变机理与智能防控 154
    19.2.9 极端条件下水工结构全生命周期韧性提升与风险防控 155
    19.2.10 超大规模水利水电枢纽工程群安全与韧性提升理论 155
    19.2.11 跨区域水网智慧协同调控与韧性防灾减灾 156
    19.2.12 跨流域高等级航道网绿色扩能提质与智慧安全运维 156
    第五篇 政策与建议
    第20章 政策 159
    20.1 强化战略引领，完善资助体系 159
    20.2 深化创新驱动，优化资助格局 160
    20.3 完善管理机制，提高资助绩效 161
    第21章 建议 162
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