1.可持續(xù)發(fā)展水利的背景和理念
水是基礎(chǔ)性的自然資源和戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源?；A(chǔ)性的自然資源是指水是一種母體資源和核心資源，既是水能資源、水生物資源以及旅游資源等資源的重要載體，也是土地、礦產(chǎn)多種資源開(kāi)發(fā)利用的保障條件。戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源是指水是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可替代的基礎(chǔ)支撐，既是農(nóng)業(yè)的命脈，也是工業(yè)的血脈，還是國(guó)家綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)。水是生態(tài)環(huán)境的控制性要素。水與生態(tài)系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)緊密，不可分割，各種要素相互作用，互為因果，水量水質(zhì)的變化對(duì)生態(tài)環(huán)境十分敏感，生態(tài)環(huán)境改善離不開(kāi)水的保障?；谶@些認(rèn)識(shí)，世界各國(guó)都把糧食、石油和水作為三大戰(zhàn)略資源，我國(guó)也明確地提出了水資源可持續(xù)利用是支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題，而保障防洪安全、解決水資源短缺、改善水環(huán)境和水生態(tài)已經(jīng)成為我國(guó)水利長(zhǎng)期而艱巨的重要任務(wù)。
中國(guó)地理位置特殊，地形地貌復(fù)雜多樣，氣候呈季風(fēng)性，洪旱災(zāi)害頻繁發(fā)生，水資源人均占有水量很低且時(shí)空分布不均，再加上社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，水資源開(kāi)發(fā)利用方面出現(xiàn)了不少的問(wèn)題和矛盾。從上個(gè)世紀(jì)中期以來(lái)，越來(lái)越多地受到各種水問(wèn)題的困擾，主要面臨四大水問(wèn)題：一是水多，洪澇災(zāi)害頻繁仍然是我們的心腹大患；二是水少，水資源短缺仍然是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約因素；三是水臟，水環(huán)境惡化尚未得到有效控制；四是水渾，水土流失和生態(tài)退化的趨勢(shì)沒(méi)有根本性改變。目前，水災(zāi)害加劇、水資源短缺、水環(huán)境惡化和水生態(tài)失衡四大水問(wèn)題已經(jīng)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。在全球環(huán)境變化和經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的宏觀背景下，這些問(wèn)題將長(zhǎng)期存在，其發(fā)生和發(fā)展的不確定性也越來(lái)越突出，對(duì)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的不利影響也愈來(lái)愈強(qiáng)烈。2010年西南地區(qū)發(fā)生特大干旱、多數(shù)省區(qū)市遭受洪澇災(zāi)害、部分地方突發(fā)嚴(yán)重山洪泥石流，再次警示我們著力解決水問(wèn)題、保障水安全刻不容緩。
上個(gè)世紀(jì)末，中國(guó)水利發(fā)生了一系列大事，包括1998年長(zhǎng)江大洪水、黃河斷流、淮河水污染、北方連年干旱，還有沙塵暴頻發(fā)等。嚴(yán)峻的水資源形勢(shì)，引起了社會(huì)各界對(duì)水問(wèn)題的廣泛關(guān)注，也引起了水利人的深刻思考：是不是我們的治水思路和水利戰(zhàn)略出了偏差？通過(guò)實(shí)踐總結(jié)和戰(zhàn)略反思，我們認(rèn)識(shí)到，這些現(xiàn)象的發(fā)生，從本質(zhì)上講是人與自然的關(guān)系出了問(wèn)題，是人口資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的突出矛盾在水利上的具體表現(xiàn)。面對(duì)復(fù)雜的水問(wèn)題，1998年以來(lái)，水利部開(kāi)始了現(xiàn)代水利或可持續(xù)發(fā)展水利的探索，治水思路發(fā)生了深刻變化，開(kāi)始了治水模式轉(zhuǎn)型的探索和實(shí)踐。
可持續(xù)發(fā)展水利，首先是理念和觀念的突破，繼之是制度和技術(shù)支撐下的實(shí)踐，最根本的是堅(jiān)持人與自然和諧相處。破解我國(guó)水資源問(wèn)題，具體針對(duì)四大水問(wèn)題，又對(duì)應(yīng)有四個(gè)核心要點(diǎn)：一是要給洪水以出路，給河流以空間，科學(xué)調(diào)控洪水，合理利用洪水資源，從洪水控制轉(zhuǎn)向洪水管理，以解決我國(guó)洪澇災(zāi)害嚴(yán)重的問(wèn)題。二是建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，著力于水資源管理的制度建設(shè)，強(qiáng)化水資源合理配置和需水管理，提高水資源的利用效率和效益，從根本上解決我國(guó)水資源短缺的問(wèn)題。三是充分依靠大自然的自我修復(fù)能力，人工治理與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合，生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益統(tǒng)籌兼顧，加快水土保持建設(shè)，以解決水土流失等生態(tài)問(wèn)題。四是發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，嚴(yán)格排污管理，加強(qiáng)水資源保護(hù)，維護(hù)河流健康，以解決水污染問(wèn)題。
十多年來(lái)，可持續(xù)發(fā)展水利已經(jīng)取得明顯成效，具體體現(xiàn)在構(gòu)建長(zhǎng)江防洪體系、緩解黃河斷流、規(guī)劃實(shí)施南水北調(diào)工程、修訂實(shí)施新水法、建設(shè)節(jié)水型社會(huì)、維護(hù)河流健康、推進(jìn)民生水利新發(fā)展，實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度等工作上。新的可持續(xù)發(fā)展治水思路和水利發(fā)展框架已經(jīng)初步確立，今后的主要任務(wù)是在新的時(shí)代背景下不斷豐富、深化、完善和落實(shí)。
2.解決中國(guó)水問(wèn)題的科技支撐
我國(guó)自然地理特點(diǎn)和水資源條件、水資源開(kāi)發(fā)利用狀況、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，決定了我國(guó)必須走可持續(xù)發(fā)展水利之路。破解中國(guó)水問(wèn)題，實(shí)施水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略，必須順應(yīng)天時(shí)，遵循人與自然和諧相處的客觀規(guī)律。那么，我們靠什么與自然和諧相處呢？自然現(xiàn)象如此復(fù)雜，加之人類(lèi)影響的疊加，人水關(guān)系的演進(jìn)奧秘和治水規(guī)律難以尋求，實(shí)現(xiàn)人水和諧絕非易事。水資源利用怎樣才算適度？水資源利用方式怎樣才算最好？水旱災(zāi)害怎樣才能減少？沒(méi)有先進(jìn)的理念和必要的科技手段，是難以回答這些問(wèn)題的。江河開(kāi)發(fā)利用和流域治理保護(hù)需要科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)大支撐，制度創(chuàng)新和科技進(jìn)步，將為可持續(xù)發(fā)展水利提供科學(xué)的治水理念、堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、可行的實(shí)現(xiàn)策略和有效的關(guān)鍵技術(shù)。
水問(wèn)題本質(zhì)上是綜合性的，涉及水的自然屬性和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及人文屬性，因而水問(wèn)題的解決也應(yīng)該是綜合性的，研究范疇包括水問(wèn)題、水系統(tǒng)和水管理三個(gè)核心概念。水問(wèn)題是指人類(lèi)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)的人水關(guān)系不和諧現(xiàn)象及其對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的影響。堅(jiān)持人與自然和諧相處及其派生的人水關(guān)系原則是分析和破解水問(wèn)題的核心要點(diǎn)，這是科學(xué)認(rèn)識(shí)和創(chuàng)造性地解決中國(guó)水問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)。而水問(wèn)題的科學(xué)基礎(chǔ)是指導(dǎo)致水問(wèn)題形成與發(fā)展的人文因素與自然因素相互作用的模式、機(jī)理、過(guò)程及效應(yīng)。水利則是調(diào)整人水關(guān)系進(jìn)而解決水問(wèn)題的理論、技術(shù)與實(shí)踐的總和，水利事業(yè)總是在正確的治水理念和思路的指引下，伴隨著制度創(chuàng)新和科技進(jìn)步而不斷發(fā)展的。
水系統(tǒng)是什么呢？流域地表水、地下水、土壤水、大氣水和生態(tài)系統(tǒng)的水，通過(guò)水循環(huán)動(dòng)態(tài)地聯(lián)系在一起，形成了流域水系統(tǒng)。洪水與干旱是流域水系統(tǒng)的極端變化，流域缺水、水體污染和水生態(tài)系統(tǒng)退化三大水問(wèn)題本質(zhì)上也是大規(guī)模人類(lèi)活動(dòng)所引起的流域水循環(huán)及其伴生過(guò)程的異常變化，而水利工程則是人類(lèi)開(kāi)發(fā)活動(dòng)對(duì)流域水系統(tǒng)的作用和擾動(dòng)。水管理是指對(duì)水系統(tǒng)實(shí)施科學(xué)管理，旨在研究流域水系統(tǒng)的歷史演變規(guī)律、現(xiàn)代變化特征和未來(lái)變化趨勢(shì)，揭示引起變化的原因，探討實(shí)施適度調(diào)控的理論與策略，構(gòu)建水資源高效利用的政策體系、管理機(jī)制和技術(shù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)管理。依我的理解，上述三個(gè)概念構(gòu)成了解決流域復(fù)雜水問(wèn)題的共同科學(xué)背景和關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。
積極踐行治水新思路，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，是前所未有的歷史行程，尤需預(yù)見(jiàn)和創(chuàng)新。在未來(lái)的水資源研究中，要高度重視宏觀戰(zhàn)略問(wèn)題的探索，在更大的時(shí)空尺度上研究水、生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系；要高度重視自然科學(xué)、工程技術(shù)，以及社會(huì)、人文科學(xué)的交叉、融合與滲透，綜合性、創(chuàng)造性地解決中國(guó)水問(wèn)題；要高度重視高新技術(shù)特別是信息技術(shù)的應(yīng)用，以水利信息化帶動(dòng)和實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。當(dāng)前一個(gè)時(shí)期，尤要牢牢把握全面建設(shè)小康社會(huì)對(duì)水資源可持續(xù)利用的新要求，緊緊圍繞國(guó)家區(qū)域發(fā)展、資源能源開(kāi)發(fā)、糧食安全等戰(zhàn)略的涉水研究需求，針對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)水資源和水環(huán)境條件的新情況和新變化，不斷深化對(duì)水的自然規(guī)律、經(jīng)濟(jì)規(guī)律、社會(huì)規(guī)律的科學(xué)認(rèn)識(shí)，更加注重于分析和應(yīng)對(duì)影響我國(guó)水資源可持續(xù)利用的各種挑戰(zhàn)，更加著力于把握和解決水問(wèn)題的突破能力和創(chuàng)新能力，努力為水資源可持續(xù)利用提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)和實(shí)施依據(jù)。
3.重大科技需求和研究課題
以可持續(xù)發(fā)展水利為主線，在廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，集思廣益，提煉歸納出8個(gè)方面的問(wèn)題背景和科技需求。
（1）水文水資源
為應(yīng)對(duì)我國(guó)日益嚴(yán)峻復(fù)雜的水資源問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，迫切需要為實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度、構(gòu)建高效的水資源配置利用體系、建設(shè)節(jié)水型社會(huì)等提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。為此，要建立水資源系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)相互依存與相互制約定量關(guān)系的分析技術(shù)與方法，解決水資源在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)東西互濟(jì)、南北調(diào)配、江河互通、可控可調(diào)的關(guān)鍵技術(shù)；揭示水對(duì)于生態(tài)安全的控制機(jī)理和水作為環(huán)境要素的基礎(chǔ)作用，制訂人類(lèi)—生態(tài)—環(huán)境系統(tǒng)中水的分配策略；研究水資源形成、演化機(jī)理和全球變化條件下對(duì)水資源影響機(jī)理，實(shí)現(xiàn)在氣候變化和大規(guī)模人類(lèi)活動(dòng)雙重影響下的水資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)與預(yù)警預(yù)測(cè)；建立跨流域復(fù)雜水資源巨系統(tǒng)多維風(fēng)險(xiǎn)調(diào)度理論，顯著提高水資源配置與調(diào)控能力；建立突發(fā)水資源事件應(yīng)急調(diào)度與管理技術(shù)體系。
重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：（1）最嚴(yán)格水資源管理制度“三條紅線”的科學(xué)基礎(chǔ)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)；（2）變化環(huán)境下水循環(huán)及其伴生過(guò)程的演化機(jī)理和調(diào)控方法；（3）河湖水系連通的系統(tǒng)布局、合理調(diào)配和優(yōu)化調(diào)度；（4）地表水、地下水及非傳統(tǒng)水資源的綜合利用關(guān)鍵技術(shù)；（5）地下水監(jiān)測(cè)、保護(hù)與利用關(guān)鍵技術(shù)；（6）跨界河流水資源開(kāi)發(fā)與利用關(guān)鍵技術(shù)。
（2）防汛抗旱減災(zāi)
在全球氣候變化與我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)快速發(fā)展的大背景下，水旱災(zāi)害依然是我國(guó)水利面臨的重大問(wèn)題之一。一方面，局部地區(qū)極端水旱災(zāi)害的發(fā)生趨于頻繁，洪旱災(zāi)害造成的損失日益加重；另一方面，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的水安全保障要求不斷提高，同時(shí)，社會(huì)面對(duì)水旱災(zāi)害的脆弱性也日趨顯現(xiàn)，各種巨大自然災(zāi)害發(fā)生后的次生災(zāi)害與衍生災(zāi)害鏈的問(wèn)題日益突出。中小流域洪水災(zāi)害、城市暴雨水災(zāi)、山洪及伴生的滑坡、泥石流災(zāi)害、凌汛的危害均在加重；同時(shí)，旱災(zāi)影響范圍在南方和北方都在擴(kuò)展。“十二五”期間，我國(guó)水旱災(zāi)害的防治依然面臨艱巨的任務(wù)，必須全面加強(qiáng)民生水利的建設(shè)，進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)水旱災(zāi)害的調(diào)控能力，增強(qiáng)對(duì)突發(fā)性巨大自然災(zāi)害的應(yīng)急響應(yīng)能力，并通過(guò)治水方略的適時(shí)調(diào)整來(lái)增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水旱災(zāi)害的適應(yīng)能力。
防汛抗旱的科技支撐，旨在提高防汛抗旱決策能力，加強(qiáng)應(yīng)急處置的能力建設(shè)。重點(diǎn)研究極端氣候條件下的洪水風(fēng)險(xiǎn)分析與調(diào)控技術(shù)，發(fā)展防汛抗旱實(shí)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氣象、水文監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)防汛抗旱基礎(chǔ)信息的數(shù)字化及共享，做到信息準(zhǔn)確，反應(yīng)靈敏，傳輸迅捷；制定符合實(shí)際的水旱災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用先進(jìn)技術(shù)提高水旱災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)分析與調(diào)控的能力，使得防汛抗旱預(yù)案能夠建立在風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上，以信息化推動(dòng)防汛抗旱決策科學(xué)化，逐步走向流域風(fēng)險(xiǎn)管理與綜合管理的軌道。
重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：（1）大江大河超標(biāo)準(zhǔn)洪水應(yīng)急處置技術(shù)及機(jī)制；（2）中小河流防洪與極端山洪災(zāi)害防治關(guān)鍵技術(shù)；（3）大面積長(zhǎng)歷時(shí)干旱演變規(guī)律及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論與方法；（4）風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)；（5）城市水災(zāi)防治關(guān)鍵技術(shù)；（6）重大突發(fā)水事件的應(yīng)急管理機(jī)制及對(duì)策。
（3）水環(huán)境與水生態(tài)
針對(duì)我國(guó)日趨嚴(yán)峻和復(fù)雜的水污染防治問(wèn)題，水利部在最嚴(yán)格的水資源管理制度中制定了水功能區(qū)納污紅線管理目標(biāo)，規(guī)劃在2015年全國(guó)水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率提高到60%以上，重要飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率顯著提高，到2020年基本建成水資源保護(hù)和河湖健康保障體系。
為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需要建立兼顧水質(zhì)、水量和水生態(tài)的水功能區(qū)綜合監(jiān)管技術(shù)體系，研究提出水功能區(qū)水質(zhì)、水量及水生態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)建立水功能區(qū)階段水質(zhì)目標(biāo)與入河排污口入河污染負(fù)荷管理目標(biāo)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，完善水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)分階段的動(dòng)態(tài)管理方法；在河湖健康評(píng)價(jià)方面基本形成合理的評(píng)估指標(biāo)體系和科學(xué)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)體系，穩(wěn)步推進(jìn)河湖健康評(píng)估工作；在河湖生態(tài)水量研究方面，以形成科學(xué)的生態(tài)流量監(jiān)管方案為目標(biāo)，研究基于流域水資源的優(yōu)化配置和調(diào)控的生態(tài)流量保障技術(shù)，支持典型流域水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)控試點(diǎn)示范；在水環(huán)境監(jiān)測(cè)方面，需要在水質(zhì)監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上，及時(shí)開(kāi)展生物棲境監(jiān)測(cè)、水生生物監(jiān)測(cè)等方面的關(guān)鍵技術(shù)研究，盡快形成水質(zhì)、水量、水生態(tài)綜合監(jiān)測(cè)體系，為系統(tǒng)評(píng)價(jià)河湖水生態(tài)完整性提供支持；在水工程生態(tài)影響機(jī)理研究方面，需要針對(duì)水工程調(diào)控程度高的河流以及生態(tài)問(wèn)題突出的河湖水系，開(kāi)展水工程建設(shè)及運(yùn)行對(duì)水文過(guò)程、物理?xiàng)?、水生生物等的影響研究，基本澄清水工程建設(shè)與運(yùn)行、水污染等脅迫作用對(duì)水生態(tài)影響問(wèn)題。
對(duì)于生態(tài)退化嚴(yán)重河湖和重要飲用水水源地，需要在全國(guó)生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)工作基礎(chǔ)上，開(kāi)展示范研究，形成一批適用技術(shù)；在流域水資源保護(hù)管理技術(shù)方面，開(kāi)展水污染或生態(tài)破壞引起經(jīng)濟(jì)損失定量評(píng)估技術(shù)和綠色國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算體系方面的研究，探索流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制；在重要飲用水水源地綜合管理方面，需要開(kāi)展飲用水水源地水質(zhì)、水量、水生態(tài)、水工程的綜合管理機(jī)制與體制研究，提出有效的管理模式。
重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：（1）重大水工程環(huán)境與生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)及調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)；（2）河湖健康評(píng)估技術(shù)體系與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；（3）飲水水源地安全綜合保障機(jī)制與關(guān)鍵技術(shù)；（4）城市水環(huán)境綜合治理關(guān)鍵技術(shù)。
（4）水利工程建設(shè)管理
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和對(duì)能源的極大需求，社會(huì)對(duì)水利工程建設(shè)安全和決策管理等提出了更高的要求。一是大量水利工程設(shè)施（如水庫(kù)、堤防、渠道、水閘泵站、涵洞和渡槽等）在發(fā)揮顯著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，其安全狀況對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)持續(xù)穩(wěn)定、構(gòu)建和諧社會(huì)等具有巨大影響，加強(qiáng)已建水利工程的維護(hù)和除險(xiǎn)加固工作任重而道遠(yuǎn)；二是西南部地區(qū)正在建設(shè)和規(guī)劃中的重大水利（水電）工程不論建設(shè)規(guī)模還是工程規(guī)模均處于世界前列，急需開(kāi)展不同壩型高壩筑壩關(guān)鍵技術(shù)研究；三是水利工程抵御洪水、地震等自然災(zāi)害的問(wèn)題已成為我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略中工程建設(shè)無(wú)法避讓和必須面對(duì)的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，其安全和風(fēng)險(xiǎn)控制已成為全社會(huì)日益關(guān)注的重大課題；四是關(guān)注水利工程建設(shè)對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響，開(kāi)展水利工程可持續(xù)發(fā)展相關(guān)理論和技術(shù)方法研究已成為關(guān)系國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略需求的重要科技問(wèn)題之一。
因此，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)水利工程建設(shè)和管理、安全防護(hù)及風(fēng)險(xiǎn)管理等相關(guān)理論和技術(shù)研究，爭(zhēng)取在水利工程建設(shè)與管理、安全評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)分析、病害修復(fù)與除險(xiǎn)加固、預(yù)警預(yù)報(bào)以及宏觀決策等領(lǐng)域取得突破。重點(diǎn)開(kāi)展水利工程全生命周期（勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行到最終退役）下的安全保障技術(shù)體系研究和建立；解決一批高壩建設(shè)中的重大科技難題，使我國(guó)筑壩技術(shù)的綜合實(shí)力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平；建立基于生態(tài)安全的水利工程生態(tài)調(diào)度基礎(chǔ)理論和基本體系，開(kāi)展水利工程可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)理論和技術(shù)方法的研究。
重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：（1）大型水利工程安全診斷、評(píng)估與修復(fù)技術(shù)；（2）大型調(diào)水工程建設(shè)與安全運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)；
（3）300m級(jí)高壩筑壩關(guān)鍵技術(shù)；（4）高海拔、凍土、地震頻發(fā)區(qū)水工程建設(shè)與防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)；（5）重大安全事件下水工程應(yīng)急處置與修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)；（6）中小型水庫(kù)、水閘、堤防安全診斷、除險(xiǎn)加固新材料新技術(shù)。
（5）農(nóng)村水利
農(nóng)業(yè)用水一直是我國(guó)用水大戶，如何通過(guò)科技創(chuàng)新大力提高農(nóng)業(yè)灌溉水利用率，并逐漸降低農(nóng)業(yè)用水所占比重，切實(shí)改善農(nóng)村人居水環(huán)境，保障城鄉(xiāng)居民飲水安全是迫切需要重視和加強(qiáng)的重大課題。
建立集成技術(shù)模式與示范區(qū)，構(gòu)建符合我國(guó)國(guó)情的農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水技術(shù)體系。在農(nóng)田灌溉的渠系輸水、田間配水、灌溉過(guò)程三個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)水技術(shù)有所突破，研究灌區(qū)水量實(shí)時(shí)調(diào)控理論與方法，建立以數(shù)字渠道為特征的灌區(qū)信息動(dòng)態(tài)采集、水量實(shí)時(shí)調(diào)控及配水管理智能決策支持系統(tǒng)，建立農(nóng)業(yè)水資源高效利用技術(shù)體系，顯著提高灌區(qū)灌溉水利用率及利用效率。
在農(nóng)村水環(huán)境方面，農(nóng)田排水技術(shù)實(shí)現(xiàn)由單一的水量、水位控制調(diào)節(jié)功能擴(kuò)展到水質(zhì)控制、溶質(zhì)運(yùn)移、污染防治和水環(huán)境保護(hù)等功能，減輕面源污染對(duì)環(huán)境水體危害，促進(jìn)灌區(qū)資源、環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。
在農(nóng)村安全飲水方面，重點(diǎn)突破高氟水、高碘水和污染水處理凈化關(guān)鍵技術(shù)，改進(jìn)和顯著提升常規(guī)消毒凈水處理工藝，開(kāi)發(fā)供水工程自動(dòng)監(jiān)測(cè)、安全調(diào)控與節(jié)能節(jié)水技術(shù)，建立農(nóng)村飲用水源和供水工程安全監(jiān)測(cè)技術(shù)體系、應(yīng)急供水技術(shù)體系。
在農(nóng)村水電方面，通過(guò)農(nóng)村水電增效節(jié)能與安全保障關(guān)鍵技術(shù)的研究與示范，提高農(nóng)村水能資源的利用效率，基本消除負(fù)面影響和安全隱患，為國(guó)家“小水電代燃料生態(tài)保護(hù)工程”和農(nóng)村電氣化縣建設(shè)工作提供技術(shù)支撐。
重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：（1）糧食主產(chǎn)區(qū)水資源高效利用關(guān)鍵技術(shù)；（2）農(nóng)業(yè)用水效率提升技術(shù)及裝備；（3）農(nóng)村（牧區(qū)）飲水安全保障關(guān)鍵技術(shù)；（4）環(huán)境友好的農(nóng)村水電開(kāi)發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)；（5）山丘區(qū)及海島飲水安全保障技術(shù)。
（6）河湖治理
近年來(lái)國(guó)家加快了流域綜合治理、大型水利水電工程建設(shè)和江河湖泊治理的步伐，急需對(duì)河湖關(guān)系、水沙變異條件下河道演變及水沙調(diào)控、大型水利樞紐修建對(duì)河道的長(zhǎng)期影響、萎縮性河道治理、河湖污染底泥處置、有關(guān)推移質(zhì)及懸移質(zhì)泥沙運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)理論、泥沙原型觀測(cè)及模型試驗(yàn)技術(shù)等問(wèn)題開(kāi)展系統(tǒng)研究和集成應(yīng)用。
河湖治理的成效始終取決于泥沙運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)理論的進(jìn)展和水平，這一方面尤要加強(qiáng)和突破；在應(yīng)用研究方面，要建立水沙調(diào)控及配置的理論、模型和模式，提出評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法；預(yù)測(cè)大型水利樞紐下游河道的長(zhǎng)期演變趨勢(shì)，提出整治原則及河道整治新模式；系統(tǒng)分析三峽水庫(kù)運(yùn)用后洞庭湖、鄱陽(yáng)湖建閘對(duì)江湖關(guān)系的影響，探索提出湖泊治理和水量水質(zhì)調(diào)控的原則以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施；系統(tǒng)研究黃河寧蒙河段和下游河道的萎縮特點(diǎn)，提出維持基本輸水輸沙通道的規(guī)模及水沙調(diào)控措施和技術(shù)；研究河湖底泥污染物吸附泥沙機(jī)理，污染物隨泥沙運(yùn)動(dòng)及沉積規(guī)律，污染底泥對(duì)環(huán)境生態(tài)影響，底泥無(wú)害化處理關(guān)鍵技術(shù)；提出灘區(qū)安全建設(shè)模式、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式及基于“人水和諧”的灘區(qū)綜合治理方案。
重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：（1）水沙調(diào)控及泥沙資源化利用關(guān)鍵技術(shù)；（2）長(zhǎng)江中游重要通江湖泊的江湖關(guān)系及水資源調(diào)配與防洪調(diào)度技術(shù)；（3）中小河流綜合治理技術(shù)；（4）河湖疏浚、底泥處置利用關(guān)鍵技術(shù)。
（7）水土保持
我國(guó)水土保持生態(tài)建設(shè)正處在大發(fā)展時(shí)期，防止新的水土流失，逐步減緩現(xiàn)有水土流失強(qiáng)度和減少水土流失面積，促進(jìn)水土資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)維護(hù)，水土保持迫切需要加強(qiáng)科技創(chuàng)新和推廣應(yīng)用，重大科技需求主要表現(xiàn)在：一是強(qiáng)化水土保持重大基礎(chǔ)理論和宏觀戰(zhàn)略研究，為國(guó)家水土流失治理與生態(tài)建設(shè)提供科學(xué)基礎(chǔ)和決策依據(jù)；二是面向水土保持重點(diǎn)治理工程，開(kāi)發(fā)水土流失防治、生態(tài)脆弱區(qū)植被恢復(fù)、水土保持效益評(píng)價(jià)等關(guān)鍵技術(shù)；三是加強(qiáng)水土保持技術(shù)推廣和服務(wù)體系，提高科研成果轉(zhuǎn)化率。“十二五”期間迫切需要開(kāi)展事關(guān)水土保持長(zhǎng)遠(yuǎn)和全局發(fā)展的重大課題研究，重點(diǎn)研究水土保持對(duì)江河泥沙演變的作用及其機(jī)理、建設(shè)項(xiàng)目中人為水土流失機(jī)理與預(yù)報(bào)技術(shù)、坡耕地水土流失綜合整治與高效利用技術(shù)集成與示范、生態(tài)清潔型流域建設(shè)技術(shù)研究與集成示范、中小流域水土保持減災(zāi)作用機(jī)理、生態(tài)脆弱地區(qū)治理與修復(fù)技術(shù)等。
通過(guò)以上研究，定量評(píng)價(jià)水土保持工程對(duì)江河泥沙的影響，提出新時(shí)期水土流失與江河治理綜合治理對(duì)策；揭示水土流失過(guò)程與影響因素間的互動(dòng)機(jī)制；確立建設(shè)項(xiàng)目中不同水土流失類(lèi)型的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)模型和參數(shù)體系，形成一套對(duì)人為水土流失的預(yù)報(bào)和防控理論與方法體系；提出不同類(lèi)型的坡改梯技術(shù)指標(biāo)和適宜的坡耕地改造模式；研究流域非點(diǎn)源污染的監(jiān)測(cè)技術(shù)和預(yù)警機(jī)制，集成研發(fā)我國(guó)生態(tài)清潔型流域建設(shè)技術(shù)；揭示中小流域?yàn)?zāi)害的主導(dǎo)誘因及其作用機(jī)制；開(kāi)展中小流域生態(tài)安全型和健康型水土保持減災(zāi)措施配置示范；提出不同類(lèi)型生態(tài)脆弱區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)技術(shù)和生態(tài)功能評(píng)價(jià)技術(shù)。
重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：（1）水土保持對(duì)江河泥沙演變作用及其機(jī)理；（2）生態(tài)脆弱區(qū)植被恢復(fù)技術(shù)；（3）水土流失的監(jiān)測(cè)、診斷及評(píng)價(jià)技術(shù)；（4）小流域綜合治理技術(shù)；（5）坡耕地水土流失綜合整治與高效利用技術(shù)。
（8）流域重大水利科技問(wèn)題
近年來(lái)，我國(guó)七大流域及西北內(nèi)陸河流域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)流域的水資源開(kāi)發(fā)利用和管理提出了不同的科技需求，如長(zhǎng)江流域面臨以三峽水庫(kù)為核心的干支流控制性水庫(kù)群的綜合調(diào)度、中下游防洪及水資源情勢(shì)變化、長(zhǎng)江與洞庭湖及鄱陽(yáng)湖的江湖關(guān)系等重大問(wèn)題；黃河流域面臨著重點(diǎn)河段防洪防凌、下游“二級(jí)懸河”治理、小浪底攔沙后期黃河水沙調(diào)控體系建設(shè)等問(wèn)題；淮河流域水事關(guān)系復(fù)雜，水污染、行蓄洪區(qū)綜合治理問(wèn)題十分突出；海河流域水資源供需嚴(yán)重失衡，水生態(tài)環(huán)境惡化，地下水過(guò)度開(kāi)采等問(wèn)題依然嚴(yán)峻；珠江洪澇潮災(zāi)害頻發(fā)，河口咸潮上溯，影響到澳門(mén)、珠海等珠江三角洲地區(qū)供水；松遼流域繼續(xù)面臨商品糧基地和林業(yè)基地的水資源保障、東北黑土區(qū)水土流失及黑土退化控制與修復(fù)等問(wèn)題；太湖流域城市群水資源短缺、水環(huán)境綜合治理和管理等問(wèn)題突出；西北內(nèi)陸河流域水資源嚴(yán)重匱乏，河道斷流，湖泊干涸，地下水位下降，綠洲功能衰退，土地荒漠化加劇等現(xiàn)象日益突出。
對(duì)上述重大問(wèn)題研究的進(jìn)展和突破，將為各流域的治理開(kāi)發(fā)與保護(hù)提供有效的實(shí)施依據(jù)和關(guān)鍵技術(shù)。重點(diǎn)科技問(wèn)題包括：（1）長(zhǎng)江水庫(kù)群綜合調(diào)度與水資源配置關(guān)鍵技術(shù)；（2）古賢與小浪底水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度對(duì)黃河下游水沙調(diào)控作用與機(jī)理；（3）淮河流域行蓄洪區(qū)綜合治理技術(shù)；（4）珠江流域洪潮預(yù)警預(yù)報(bào)與壓咸調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)；（5）東北黑土區(qū)水土流失控制與修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)；（6）海河流域河道萎縮對(duì)防洪安全的影響及對(duì)策；（7）長(zhǎng)三角水網(wǎng)區(qū)江湖水系聯(lián)通及水資源調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)；（8）氣候變化條件下西北內(nèi)陸河流域綠洲生態(tài)安全保障技術(shù)。
