科技聚焦 | 南京水利科学研究院揭秘国家水网中的科研“利器”
- 2026-05-09 15:37:48
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2026年3月22-28日是第三十九届“中国水周"，今年“中国水周"主题为“国家水网 世纪画卷"，南京水利科学研究院正运用多项科研“利器”，为“智绘”这幅宏伟画卷持续贡献着坚实的科技力量！
于“国家水网”而言，如果说调水供水是“理顺经络”，那么防洪减灾就是“构筑屏障”。面对复杂多变的水旱灾害形势，防洪减灾已不再单纯依靠坚固的堤坝，更是多维度的系统协作：从入海口“微缩长江”里的河势演变推演，到万座大坝除险加固的政策智囊支撑，再到蓄滞洪区“数字孪生”下的精准调度。这种物理工程与科研智慧的深度融合，正为大江大河织就一张更具韧性的安全网。
面临挑战：长江口长期处于上游洪水与外海潮汐的剧烈交锋中，近年来，上游来沙锐减，台风、寒潮及洪水等极端天气频发，河口河床面临冲刷风险，防洪堤防是否稳固面临威胁。如何在博弈中稳住长江的“入海门户”，让河势保持稳定通畅？
科研破局：南京水利科学研究院的技术专家，通过“原型观测+物理模型+数学模型”的立体联动，破解了极端动力下的河口演变密码。
科技加持：
极限观测：他们聚焦台风期野外观测技术难题，在风暴登陆前布设装备，成功获取了近底水沙观测数据，捕捉台风里的“第一手资料”，填补了台风暴潮作用下水沙资料的空白。
沙盘演兵：他们按水平1:2000、垂直1:150的比例，精准复刻了从安徽大通到长江口外海的庞大水系。通过智慧控潮系统，这个神奇的“微缩长江”，科研模拟出未来的河势演变情况。
▲长江口物理模型
数字赋能：他们开发了长江口波-流-风暴潮耦合波浪和泥沙数学模型，实现波浪－潮流模型的实时耦合，大大提高了波浪越堤后的波高，同时可以描述低水位波浪发生破碎时的波高变化，提高预报精度。
▲河口演变数学模型
科技成效：
精准固沙：通过反复推演，找到了“疏浚土吹泥上滩”的最佳路径，利用科技让沙粒都留到该留的地方，为长江口筑起一道稳如泰山的“固沙屏障”。
安全防御：建立了台风浪作用下的挟沙能力公式，构建了长江口海堤安全风险等级数据库，不仅能评估大洪水发生时的冲刷风险，更能在台风来袭前为堤防安全提供精准预警。
面临挑战：我国拥有约9.5万座水库，是世界上水库最多的国家。这些大坝在守护安澜的同时，也面临着“健康”威胁。这么多“功臣”该怎么查病、怎么治病？
科研破局：南京水利科学研究院不仅出技术，更出“战略”。技术专家们深入一线调查，为国家出台相关法规和规划提供了硬核支撑。
科技实力：
管理“智慧眼”：他们不仅在实验室研究大坝结构，更在行业管理的高层设计中提供“咨询报告”，接受了央视采访，向社会解读如何给水库“体检”。
▲院专家接受央视东方时空采访，解读病险水库如何查、怎么治
制度护航：通过百余份咨询报告，他们为全国水库建立了长效运行的“健康档案”，确保每一座大坝都能在关键时刻“站得住、挡得稳”。
面临挑战：洪水来袭，分洪区“用还是不用”？用早了，淹没损失巨大；用晚了，防洪大堤可能崩塌。特别是在人口稠密的长江下游，如何在“防洪效益”与“淹没损失”之间找到那个“黄金平衡点”？
科研破局：南京水利科学研究院的技术专家为分蓄洪区量身定制了一套精细的“虚拟数字孪生”系统。通过水流演进预演，回答决策者的终极三问：水怎么流？淹到哪里？能降水位多少？
科技实力：
多要素模拟：系统不仅复刻了地形，更将GDP、人口、耕地、工矿企业等相关数据织入底图，通过一维河道与二维分洪区的耦合模拟，让每一方洪水的影响都变得“清晰可算”。
▲洪水精准模拟
实战决策：系统集成“多目标模糊优选”算法，能快速给出最优分洪时机与闸门开启方案，为指挥官提供科学的“实战处方”，实现既保大局稳定、又最大限度减少百姓损失。以2020年7月的滁河大洪水调度推演为例，该系统通过精细化调度，能有效降低干流洪峰水位14.9%，直接减少经济损失达398万元。
来源：党委办公室、科研管理处、水文水资源研究所、河流与海岸研究所、大坝安全与管理研究所、南京水利科学研究院
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