前言 当前，世界百年未有之大变局加速演进，国内外发展环境发生深刻复杂变化。在新一轮科技革新和产业变革的大背景下，传统生产力已经发生质变，科技创新正扮演着重要的角色，其对于推动高质量发展至关重要。未来随着生产力发展，科技创新作为新质生产力的核心要素，在推动产业创新，特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新业态、新模式、新动能，以及创造新价值等方面都有明显的发展机遇。
当前，世界百年未有之大变局加速演进，国内外发展环境发生深刻复杂变化。在新一轮科技革新和产业变革的大背景下，传统生产力已经发生质变，科技创新正扮演着重要的角色，其对于推动高质量发展至关重要。未来随着生产力发展，科技创新作为新质生产力的核心要素，在推动产业创新，特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新业态、新模式、新动能，以及创造新价值等方面都有明显的发展机遇。
水是生命之源、生产之要、生态之基。中华民族在几千年治水实践中积累沉淀了丰富的经验和智慧，在治水实践过程中也孕育和创造了光辉灿烂的中华古代文明。就当前而言，传统的防洪、供水、灌溉、航运、水力发电、养殖等基本水安全保障虽然得到了较大改善，但仍面临极端天气事件频繁发生、水旱灾害趋多趋频趋强趋广带来的极端性、反常性、复杂性、不确定性，同时还要不断满足人们对优质水资源、宜居水环境、健康水生态、先进水文化等方面的更高要求。为此， 面对新老水问题交织的水安全形势、高水平保护和高质量发展需求，须凝练和汲取历史治水经验和智慧，加大科技创新和技术研发力度，加快发展水利新质生产力。
自20世纪50年代以来，长江经历了几个阶段的治理开发和工程建设，目前进入一个新的发展阶段，主要特征如下。
流域防洪体系还不完善，上游洪水来量巨大与中下游宣泄能力不足的矛盾依然存在。防洪压力依然很大，局部地区旱涝灾害防御能力不强，同时水资源短缺、水生态损害、水环境污染等问题比较突出，新老水问题交织并呈现出不同的区域特征。解决老问题、化解新矛盾、满足新要求的任务很重。
从内部看，今日之长江已远非天然状态，而是自然长江和人工长江的复合体。已建工程在造福流域人民的同时，其累积影响也日益显现。从外部看，城镇化快速发展，农业现代化深入推进，信息化和人工智能技术日新月异，国家治理体系和治理能力现代化深入推进，全球气候变化，都对治江工作产生广泛深刻影响、提出新要求。
随着江湖关系持续调整，重塑和谐江湖关系“窗口期”已经到来，解决治江新课题所需的经济、社会和技术边界条件逐步成熟。
过去治江认知时代局限开始暴露，进入到需对流域重大事项作出调整的阶段，需要解决系列重大问题，如三峡建成后长江中下游河道整治问题、三峡水运新通道建设问题、洞庭湖“四口”水系综合整治问题、丹江口水库等水利工程汛期运行水位动态调整问题等。
随着以防洪为中心的治江三阶段计划逐步实施，流域防洪体系基本建立，长江中下游整体防洪标准达到100年一遇，治江工作主要矛盾已演变成为流域内人民群众日益增长的对持久水安全、优质水资源、健康水生态、宜居水环境、先进水文化需要和长江水利发展不平衡不充分的矛盾，统筹治理与保护、防洪与供水、供给与创需、破旧与立新的任务艰巨复杂。
一方面，当前是治江三阶段计划完成的收官期、“四大体系”全面构建完善的决胜期，需要着力补齐防洪工程和水资源配置工程短板。另一方面，在强化流域治理的同时，必须强化水工程调度和维护，以充分发挥已建工程效益，必须创新机制，强化法治，全面加强水生态和水环境保护。推动长江水利事业现代化新实践，必须深刻认识和准确把握治江事业发展新阶段特征，全面实现理念、思路、路径变革。
在新阶段，长江治理保护工作对当前长江经济带高水平保护、高水平安全、高质量发展等目标和要求而言，还面临诸多挑战，主要体现在以下几个方面。
气候变化等变化环境带来的水旱灾害风险和水资源脆弱性不断增加，极端洪水和干旱事件趋多趋强，且突发性和反常性越来越明显，甚至屡屡突破历史极值，颠覆传统认知，直接威胁到流域防洪、供水、粮食、能源、航运、生态安全。
区域经济社会系统与流域自然生态系统之间的不平衡不协调问题仍然突出。如水资源环境约束趋紧、生态环境用水不足、河湖湿地生境丧失等，都由于经济社会规模不断扩大和人类活动影响不断增强，超过了流域水资源环境承载能力。其中一些错误或不合理的人类行为对流域自然生态系统的破坏不可逆转。
流域生态系统完整性和生物多样性下降的趋势还在继续。筑坝和渠化河段水生态系统结构和功能退化，水环境污染压力仍未根除，新型污染物不容忽视，农业面源污染严峻等深层次问题仍亟待解决。
流域综合管理协调能力和智慧化水平亟待提升，水资源消耗大、利用效率不高，生态资源保护和生态产品价值实现机制有待健全。此外，碳达峰碳中和目标和美丽中国建设战略，正不断地推动长江流域治理保护向减污降碳、健康生态和宜居环境等方向转型，这不仅要关注视距内的水环境治理、水生态修复、江湖关系改善、退耕还林还湿、水土保持与水资源保护等，还要积极应对视距之外的零污染、碳中和、生态完整、数字流域建设等挑战。
在当前阶段，我国还面临着全球科技创新和绿色竞争压力。近年，国际上有发达国家提出“绿色新政”概念，是对环境友好型政策的统称，主要涉及环境保护、污染防治、节能减排、气候变化等与人和自然可持续发展相关的重大问题。“绿色新政”呼吁加大能够创造工作机会的环境项目投资，在应对气候变化和减少环境污染的同时，促进绿色经济增长和就业，以修复支撑全球经济的自然生态系统。“绿色新政”非常重视经济社会可持续的绿色发展模式。比如2019年欧盟“绿色新政”中提出，要将欧盟转变为富有竞争力的资源节约型现代化经济体，计划到2050年欧盟温室气体达到净零排放目标，并实现经济增长与资源消耗脱钩。随后2021年的《欧盟行动计划：实现空气、水和土壤的零污染》，高度重视数字化解决方案、生物技术、智能化生产与可持续产品的发展和应用。可以看出欧美等发达国家未来将会不断通过技术创新和制定新规则，抢占绿色科技高地，甚至形成所谓“绿色壁垒”(Green Barriers, GBs)，或称绿色贸易壁垒、技术性贸易壁垒。水 利是传统的基础性行业，迫切需要通过科技创新，以新技术培育新产业、新模式、新业态、新动能，引领水利产业转型升级，进而实现生产力的跃迁。
长江，作为国家水网主骨架和大动脉的关键组成，其治理和保护直接关乎国家水安全保障。同时，长江流域实施长江经济带发展、长三角一体化发展等国家战略，对于国家经济社会发展具有重要意义。因此，长江流域破解新老水问题，应对国内国际未来挑战，提升长江安全与保护水平，支撑长江经济带高质量发展，迫切需要发展水利新质生产力。
发展水利新质生产力与推进长江流域高质量发展高度辩证统一。
一方面，发展水利新质生产力是提高长江流域高水平保护、提升流域高水平安全的引领性力量，是实现长江流域高质量发展的关键路径和动力支撑，有助于提高生产效率和资源利用效率，加快推进传统水利产业转型升级、构建现代化水利产业体系，提高长江治理保护和流域综合管理的质量和效能。另一方面，高质量发展能够为新质生产力发展提供广阔空间和有利条件。推进流域高质量发展必然要加大对水利科技创新、人才培养、水工程基础设施建设、现代化管理能力建设等方面的投入，也必将激发综合性、智能化、高品质的需求，为水利新质生产力发展提供更多机遇和条件。
新质生产力是创新起主导作用，摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径，具有高科技、高效能、高质量特征，符合新发展理念的先进生产力质态。科技创新是发展新质生产力的核心要素。为此，加强水利科技创新，突破传统科学认知，创新治理保护模式，研发原创性、颠覆性新技术和前沿技术，是发展水利新质生产力、开创水利建设新业态、激活流域发展新动能、实现水利现代化和流域高质量发展的重中之重。这既需要新理论、新思路指引，也需要新方法、新手段和新技术革新，还需要新的产业形态、管理制度和政策法规等。
迫切需要加强流域人与自然和谐共生现代化建设的科技创新
人与自然和谐共生现代化的提出，充分体现了中华民族传统的“天人合一”与当代科技进步和社会发展的完美结合。从根本上破解区域经济社会系统与流域自然生态系统之间的不平衡不协调问题，迫切需要从全局高度，加强流域水循环系统、自然生态系统、经济社会系统以及未来现代化发展目标之间作用机制和协调关系等方面的前瞻性和战略性研究，创新流域发展模式和长江治理保护策略。
水旱灾害仍然是长江流域重要心腹隐患，今后应从“防洪-供水-粮食-能源-航运-生态”总体水安全观角度，审视现有工程、非工程体系的功能需求变化和存在的薄弱短板，加大超常规水旱灾害监测、预报、预演、预警技术研发和适应性对策措施研究，加强上下游、干支流水工程联合调度，增强应对极端水文气象事件的能力，提升流域水旱灾害抵御韧性和同防同治能力，适应未来气候变化。
迫切需要加强数字河流、孪生水利和智慧流域建设的科技创新
在当前数字经济不断发展的背景下，大数据、人工智能等数字技术将更好地赋能各行各业，创造出更大的价值。这其中需要进一步加强数字化和人工智能技术与传统水利工程技术的融合创新发展，积极推进水利产业发展的信息化、水工程建管的自动化和流域综合管理的智能化，以适应国家水网建设、水利现代化和流域管理智慧化转型。
迫切需要加强流域绿色低碳发展和生态水利建设的科技创新
绿色是高质量发展的底色。新质生产力本身就是绿色生产力。美丽中国建设目标和任务要求，坚持把绿色低碳发展作为解决生态环境问题的治本之策，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，以高品质生态环境支撑高质量发展，这其中迫切需要培育生态水利建设、绿色流域构建等新兴产业链，以促进流域经济社会发展的绿色化。
流域山水林田湖草沙是生命共同体，也是各自然要素相互依存、紧密联系的有机整体。必须坚持系统观念，按照生态系统的整体性以及内在规律，推进山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，切实提升生态系统多样性、稳定性，筑牢流域生态根基。这其中，迫切需要开展生态清洁流域综合治理、健康长江和美丽河湖建设、江河湖库协同生态调控、干支流水系连通修复等方面的模式方法和技术创新，以进一步落实长江大保护要求。
迫切需要加强水利改革和流域综合管理等方面的政策法规制度创新
从新技术应用到形成新质生产力的保障要求出发，必须进一步全面深化改革，包括水资源价格、生态产品价值、生态补偿机制、水权及排污权、河湖确权、流域综合管理协调机制等方面， 加快形成与新质生产力相适应的新型生产关系，将新质生产力建立在流域高效能管理和水资源节约集约高效利用的基础上。
从新阶段流域综合管理和长江治理保护的实际出发，针对新阶段的特征和面临的挑战，基于长江大保护和长江经济带高质量发展等要求，有选择地推动生态水利建设新产业、流域管理新模式、河湖治理新动能发展，运用新技术提升水旱灾害防御、水工程建设运行、江湖关系调控、水资源节约保护、水污染防治、水环境改善、水生态修复、水资源调配管理等业务能力，积极促进水利现代化产业链发展高端化、智能化、绿色化，加快形成水利新质生产力。
加强近自然水工程解决方案的科技创新，催生生态水利建设新产业。在传统的治水经验和智慧基础上，应秉承习近平生态文明思想，既要通过创新来维系传统水利工程的长期生命力，又要推陈出新，建设适宜自然环境的生态水利工程。例如，李冰治水秉持“乘势利导，因时制宜”思想，体现对自然规律的科学认识和把握；西汉贾让提出“治河三策”，主旨是不与水争地，给洪水以出路；明代潘季驯提出“束水攻沙、放淤固滩”。这些提倡人与自然和谐共生和按自然规律办事的哲学思想，对后世治河影响极大。
历史经验表明，在处理人与水的关系方面，必须对大自然、对水始终保持足够的敬畏，在利用水的同时不能侵害水，让水能够持续为人类造福。近年为应对全球气候变化与保障城市可持续发展，联合国提出韧性城市创建目标，推进城市在2030年前实现包容性、安全性、韧性和可持续性，其中特别强调基于自然的解决方案（Nature Based Solutions，NBS）。因此， 针对传统水利工程，迫切需要从新时期发展需求尤其是绿色发展角度来重新审视。 比如南水北调工程的定位，不仅仅是保障北方供水安全的国家重大水利基础设施，还应该从中华民族永续发展角度将其建设成为千年生态文明工程。再比如部分传统的闸坝工程截断了河流通道，带来一些生态环境问题，可从自然生态角度研究新型的生态闸坝结构型式，还有生态堤防、生态堰渠、河湖生态调控、圩垸与蓄滞洪区生态改造、雨洪资源生态化利用等。从道法自然角度，或对现有水工程进行改造，使其生命力长期延续，或新建近自然的生态水工程，以适应生态优先、绿色发展要求。 这其中要大力加强生态水工程建设的新技术、新材料、新产品研发，积极培育生态水利产业链。
加强数字长江和流域智能化管理的科技创新，催生智慧流域建设新产业。
这是实现人与自然和谐共生现代化、提升水旱灾害统筹防御能力、适应未来气候变化的迫切需求。近年来我国数字经济、人工智能技术等发展取得显著进展，尤其是其与实体经济深度融合，大力推动了传统行业转型发展、提升效能、创造价值。任何技术都有局限性和适用场合，要不断地探索人工智能技术、数字技术在水利行业和流域管理中的应用场景和创新价值，这将是未来水利现代化的重点方向。
《国家水网建设规划纲要》中提出要加强水网数字化建设，提升水网调度管理智能化水平。加快推进国家水网调度中心、大数据中心及流域分中心建设，构建国家水网调度指挥体系。国际上很重视传统产业的数字化革新，如《欧盟行动计划：实现空气、水和土壤的零污染》中高度重视数字化解决方案；智慧水城市管理技术（Smart Water City）在韩国等全球多个国家和地区广泛应用。对长江流域而言，要加快重大水利问题科技攻关和科技成果的智慧化应用，用好大数据、人工智能、虚拟现实等新型生产工具，推动流域水利信息化建设，加快构建数字孪生工程体系和智慧长江管理系统，推进水利工程物联智联协同管护，以科技创新推动传统水利管理方式向自动化、智能化跨越式前进，实现水利智慧转型。
节水减污降碳及资源高效利用技术催生绿色经济带建设新产业
加强流域节水减污降碳及资源高效利用的科技创新，催生绿色经济带建设新产业。在深入实施长江经济带发展战略中，要坚持共抓大保护，建设人与自然和谐共生的绿色发展示范带。加强节水防污型流域建设，大力推动节水灌溉、海水淡化、再生水利用、生物膜污水处理等技术产业规模化，提升水资源循环利用水平。加强生态清洁小流域建设，大力推广农业缓释肥、有机肥、水肥一体化、生态农药，并以此为契机，拓展新的绿色产业发展空间。加强风光水储一体化清洁能源科技创新，充分利用水库和抽水蓄能电站调蓄作用，催生以水能为主导的清洁能源发展新业态。
加强宜居水环境和健康水生态治理保护的科技创新，催生美丽长江建设新产业。因地制宜、梯次推进美丽中国建设在长江流域全覆盖，建设天蓝、地绿、水清的美好家园，展现多姿多彩的美丽长江。为此， 在满足水工程基本功能和安全的前提下，结合美丽中国建设，创新水工程生态精致景观建设方案。 加强水工程生态景观化、水利风景精致化、堤防建设园林化，促进传统水利工程跟上时代步伐，更加贴近人们对宜居环境和优质文化的追求，打造千年水文化工程景观。诸如杭州西湖苏堤由疏浚西湖时挖出的葑草和淤泥堆积而成，建成以来一直是西湖亮丽的风景线，深受人们喜爱。
加强流域现代管理制度创新，催生流域综合管理新模式，引导流域高端化、智能化、绿色化发展。
以技术创新推动政策制度和管理规范革新，修订和健全水法律法规体系，不断更新提升水利行业规范标准体系。开展高水平保护、高水平安全和高质量发展政策和标准研究，研究制定合理的水资源价格和水价政策，提升水资源等自然生态资源产品价值，促进水资源节约集约利用相关产业发展，使节水成为一个“有利可图”的产业。提高污水处理和排放标准，催生污水处理技术升级换代。提高农业面源污染防控要求，促进生态缓释有机肥替代传统化肥。推广水肥一体化技术，促进传统田间农业向设施农业发展。制定城乡环境保护激励机制，催生环境保护服务产业化。
发展水利新质生产力是贯彻国家“江河战略”、破解长江新老水问题、应对国内国际未来挑战、提升流域安全和保护水平、推动流域高质量发展的内在要求和重要着力点，必须继续做好科技创新这篇大文章。通过科技创新来突破传统水利发展障碍，既需要新理论、新思路指引，也需要新方法、新手段和新技术，还需要新的产业形态、管理制度和政策法规等。因此，长江流域发展水利新质生产力，要以科技创新为引领，统筹推进长江治理保护和流域水资源开发利用等传统产业升级，在传统的治水经验和智慧基础上，落实习近平生态文明思想，既要通过科技创新来延续传统水利工程的生命力，又要推陈出新，创建遵循自然规律和适应环境保护需求的生态水利工程，促进流域节水减污、绿色低碳、生态清洁、智慧美丽建设等新兴产业壮大。其中， 迫切需要加强数字长江和智慧水系统科技创新，催生现代水利和智慧流域建设新业态；加强风光水储一体化清洁能源科技创新，催生以水能为主导的清洁能源发展新业态；加强流域现代管理制度创新，催生长江治理保护新模式，引导流域发展高端化、智能化、绿色化。 要大胆鼓励颠覆性理论方法探索和原创性前沿技术研究应用，同时还要加强科技创新和产业创新的深度融合，使长江经济带成为发展水利新质生产力的重要阵地。
