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。《水利科学与工程学科发展战略研究报告（2026～2030）》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。《水利科学与工程学科发展战略研究报告（2026～2030）》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。

目录
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
**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

**篇学科发展形势
　　Part 1 Development Landscape of the Discipline
　　第1章学科基础研究的发展态势
　　Chapter 1 Development Landscape of Fundamental Research
　　水利科学与工程以水安全和水的可持续高效利用为基本目标，重点研究水科学、水利用，解决水问题，具有理论科学和工程技术科学的双重特性。一方面，探究水循环、水运动和水生态的规律，科学认知自然界和人类活动影响下流域水循环演化与工程水文、农田水运动与伴生过程、河流动力学与流域水沙演化、洪涝干旱成因、水工水力学与环境生态水力学、流域与河湖生态学等水科学基础理论问题;另一方面，解决水资源可持续高效利用、水能资源和水运资源综合开发利用、灌溉排水与农业高效节水、水沙调控与泥沙治理、洪涝干旱灾害防御、水生态环境整治、水利机电系统稳定安全运行与调控、水网规划与跨流域调水、水利水电枢纽工程建管运维与风险防控、运河航道工程设计建造与能效提升等水工程技术科学问题。在复杂水科学问题和重大工程需求的双驱动下，“科学+工程+技术”相互融通和多学科交叉融合，促进了水利科学与水利工程相关领域的基础性理论研究不断深人发展。
　　“十四五”期间，水利学科下设工程水文与水资源利用（E0901）、农业水利与农村水利（E0902）、水力学与河流动力学（E0903）、水力机械及系统（E0904）、水工岩土工程（E0905）和水工结构（E0906）6个申请代码。2021～2025年学科领域累计资助科学基金项目2011项，包括重大研究计划项目1项、重大项目4项、重点项目38项、重大科研仪器专项项目1项、重大科研仪器研制项目5项、联合基金项目170项、面上项目703项、原创探索计划项目8项、国际合作重点项目4项、创新研究群体项目3项、青年科学基金项目（A类）24项（其中1项获得延续资助）青年科学基金项目（B类）36项、青年科学基金项目（C类）883项、地区科学基金项目131项等，形成了稳定的分层分类资助体系。
　　在新时代治水思路的引领下，国家自然科学基金委员会水利学科紧密围绕国家重大需求，在农业水转化机制与效率提升、河流多物质相互作用及其通量效应、气候变化与水安全、流域水环境与生态水利、山区河流水沙防控理论与技术等领域取得一系列理论和技术创新，有力支撑了江河治理与保护、国家水网工程、现代运河工程、西南河流水电工程等领域落实国家重大战略部署。“十四五”期间，学科领域取得重要研究进展和成果，新增国家自然科学奖二等奖2项、国家科学技术进步奖一等奖1项、国家科学技术进步奖二等奖8项、国家技术发明奖二等奖1项，资助项目研究成果获新基石科学基金会“科学探索奖”、阿里达摩院青橙奖、第24届国际水利与环境工程学会哈罗德 简 舒梅克奖（IAHR Harold Jan Schoemaker Award）等学术荣誉。
　　面向全球气候变化和国家重大水利水电未来基础设施建设的战略需求，水利科学与工程各领域基础研究不断深化和拓展。在学科内涵拓展和交叉融合创新方面，丰富流域水循环、农业水转化、水沙运动等基础理论，拓展水文学、农业水利学、河流动力学等学科边界，结合长江大保护、黄河流域生态保护和高质量发展等战略需求，催生生态水文学、环境水力学、生态水力学、生态河流动力学、生态水利工程学等新兴交叉学科，引人系统科学、信息科学、生态学、环境科学与大数据、人工智能等前沿理论技术推动生态水利、数字水利与智慧水利的协同发展。在重大工程技术创新方面，围绕“双碳”目标、水安全等需求，助力国家水网、雅鲁藏布江下游水电开发等重大工程实施，突破超深厚覆盖层高坝、深埋燧洞、巨型水轮机、高水头省水船闸等关键技术瓶颈，推动学科交叉理论创新与重大工程技术进步。“十五五”期间，将通过“科学+工程+技术”相互融通和多学科交叉融合，进一步推动12个重点领域方向基础研究持续深人发展。
　　（1）流域水文与工程水文领域正加速向智慧化方向演进。流域监测从传统原位观测转向“天-空-地”一体化立体监测;水循环研究范式从单要素单过程发展为多要素多过程嵌套耦合;水文模拟由传统机理模型向机理与数据双驱动模式转变;生态水文从单向影响向双向互馈耦合分析发展;地下水文研究由水量单一维度向地表-地下、量-质多维度延伸;工程水文从水文频率分析向非一致性与非平稳性的风险分析发展。该领域正构建以多源数据与智能模型为核心的模拟预报新范式，为应对气候变化与水利工程建设运行提供新的技术支撑。
　　（2）水资源系统分析与利用领域研究维度由水量拓展至水量、水质、水能、生态等多个维度，由单水源、分散式转变为多水源、一体化模式，由单目标、单主体水资源配置延伸为多目标、多主体动态优化调控，由水质单要素控制与末端治理演变为水质-水生态协同保护与全过程管控，从流域水资源系统管理转变为跨区域跨流域水资源统筹规划与开发利用。水资源系统分析与利用正加速向多维度、跨尺度、全过程、多目标、系统化与可持续方向发展。
　　（3）农业水利与农村水利领域研究向绿色化、生态化、现代化方向演进。农业水-盐-污-碳协同理论由单要素、粗放化、被动应对向多要素、精准化、主动适应的统筹模式转变;农田灌溉排水与管控从分散管理、模拟调控、单目标导向向灌排一体、智慧调控、多目标决策的高阶形态转变;农业农村水网朝着多源数据融合、多级智能仿真、多维协同优化方向延伸，构成大数据驱动的“感知-模拟-决策”智能水网系统，支撑高水效农业绿色低碳可持续发展。
　　（4）水力学与河流动力学领域向跨流域、全过程、原真化方向发展。江河水沙输移研究由单一河流、水沙运动单过程向复杂河网、“源一通道一汇”水沙产生一输运一沉积全过程转变;水利水电工程水力调控由单级、短距离、常规条件、简单系统向多级、超长距离、低温低压、复杂系统方向转变;流域水沙模拟与调控由物理过程模拟、单一流域调控向多要素原真模拟与推演、跨流域协同调控转变，支撑江河治理与安澜。
　　（5）洪涝干旱及防灾减灾领域研究由单一过程解析拓展为多过程耦合，从单一灾种形成演化的深人认知逐步拓展到对洪旱链生灾害与旱涝急转、干热复合灾害的系统认知。洪旱防御工程及水网工程系统重塑洪旱防御格局，洪旱风险评估由单变量平稳性静态评估向多变量非平稳动态评估转变，预报预警体系从静态评估到动态模拟、从被动应急到主动管控发展，防灾减灾由经验化、局部响应向智能化、韧性防御转变，支撑国家防灾减灾与水安全。
　　（6）生态水利领域正呈现多维度、深层次的发展态势。环境生态水力学与动力学研究从单一物理过程向物理-化学-生物多过程耦合范式转变;流域和河湖生态环境演变研究由短期观测向长短期过程并重、宏微观尺度贯通转变。水工程生态效应研究从现象认知迈向非线性机理解析，发展工程与生态协调的自适应调控与工程设计理论;流域物质通量研究则由单一或几种物质拓展至水-沙-碳-氮-污染物-温室气体等多要素的相互作用，支撑生态水利工程建设与水生态安全保障能力全面提升。
　　（7）水力机械与水利机电系统领域的流动机理研究从单一工况向复杂多工况转变，构建跨尺度和高精度的多场瞬变过程机理解析体系;机组高效运行与调控研究从机组本身向水-机-电-磁水利机电系统转变，突出极端工况适应与动态稳定控制，提升机组宽域高效与长周期可靠运行水平;水力设计与运维研究从数字化设计与信息化运维向数智设计与智慧运维转变，强化模型解析、数据驱动和智能决策融合，推动水利机电装备制造与运行管理向自主化、协同化、智能化发展。
　　（8）水工岩土力学与工程领域研究范式由单场响应向热-水-力-化等多场耦合演化拓展，由静力学响应向动力学过程深人，由单灾种风险识别与分析向多灾种风险智能评价与防控跨越;研究场景由常规条件扩展至强震、高应力、高地温、高渗压等极端环境;研究范畴由水工岩土工程灾变行为转向极端环境下灾害链响应与风险防控;岩土工程灾害防控模式研究从被动应对向主动感知-韧性提升-优质高效转型，保障深厚覆盖层、超深复杂水工岩土工程长效安全稳定。
　　（9）水工结构与水工材料领域研究正由单阶段安全控制向全生命周期韧性控制转变。水工材料正从传统力学与耐久性向超高力学、超长寿命、仿生功能等变革
　　性方向发展;水工结构设计由单阶段、单因素下传统安全设计向全生命周期、极端服役耦合下高韧性安全设计转变;水工结构建设和运维正从人工化、数字化向智能化转变，重点聚焦智能仿真、智能装备、智能施工与智慧运维等前沿领域，保障重大水利水电工程安全与高质量发展。
　　（10）水利水电枢纽工程领域研究理念从单点与分阶段开发迈向流域、系统、绿色、低碳与全生命周期开发的新阶段，研究范围由工程场址尺度扩展到流域乃至区域尺度，规划设计理论由单一目标、刚性约束向安全、经济、社会、生态与韧性等多目标协同发展，工程数据来源由传统传感器监测迈向“空-天-地-水-工”立体监测与数字孪生技术相融合，工程运维模式由传统周期性检修、应急响应向实时评估、预测预警和主动维护的智慧模式转型，工程安全控制由基于历史经验和规范标准的静态的被动防御向超设计荷载灾变风险防控转变。
　　（11）水网工程及系统领域研究范式正从单工程、单要素向多工程、多要素发生跨越式转变。水网布局从以往经验驱动、零散静态向生态-经济-安全多目标协同的格局优选转变;水网调控由单源水动力控制向量-质-位多源水动力重构转变;水网运维从依赖人工判断、被动响应的传统模式向具备状态感知、智能决策与自主执行能力的智能运维模式演进。
　　（12）运河与航道工程领域研究正经历从基础设施建设向国家战略赋能的历史性跃迁，迈向网络化、绿色化、智慧化、韧性化的新发展格局。需求牵引型研究加速，国家高等级航道网建设需求催生5000t级跨流域大型运河、100m级超高水头船闸等理论技术创新;跨学科交叉融合深化，国家绿色智慧发展战略推动运河航道与生态环境、人工智能等学科深度交织;理论技术国际竞争加剧，美欧等航运技术封锁激发自主可控运河航道软件和装备加速突破。