关于因地制宜发展水利新质生产力的思考

戴济群

（水利部 交通运输部 国家能源局南京水利科学研究院，210029，南京）

面对全球新一轮科技革命和产业变革，习近平总书记强调了整合科技创新资源、引领发展战略性新兴产业及未来产业的重要性，旨在加速形成新质生产力。2023年9月，习近平总书记在黑龙江考察调研期间，提出了“新质生产力”概念。2024年3月5日，习近平总书记在参加十四届全国人大二次会议江苏代表团审议时，再次强调了把握高质量发展这一首要任务的必要性，并提出要因地制宜发展新质生产力。

新质生产力标志着以创新为主导的生产力质态的革新，由技术革命性突破、生产要素创新性配置以及产业深度转型升级所催生，其高科技、高效能、高质量的特征完全符合新发展理念。新质生产力引领了包括大数据、云计算和人工智能等在内的全新产业模式及新业态的涌现，不仅重塑了传统的生产、分配、交换和消费方式，还提高了资源配置效率和技术迭代速度。新质生产力理念激发了全国各领域的广泛探讨与思考。在农业领域，应用新质生产力旨在增强国家粮食安全保障能力，促进农业转型升级；交通行业则通过推进产教深度融合，加速形成智能交通新质生产力；能源行业围绕新质生产力积极探索创新，致力于打造绿色低碳的能源解决方案，推动能源电力行业的绿色低碳发展。此外，长三角、京津冀和粤港澳大湾区等地区也深入探讨了如何利用新质生产力培育区域发展新动能，进一步推进城乡融合和区域协调发展向深层次迈进。

作为国家基础设施和经济发展的重要支柱，水利行业同样面临前所未有的发展机遇。2024年3月12日，水利部部长李国英在部务会议上强调，要“牢牢把握高质量发展这个首要任务，统筹高质量发展和高水平保护，统筹高质量发展和高水平安全，统筹水灾害、水资源、水生态、水环境治理，加快发展水利新质生产力”。面对新时代的挑战和机遇，水利行业的发展和转型升级迫切需要科技创新和管理革新的支撑。因此，发展水利新质生产力，促进水利行业更好地适应新发展阶段，已成为业界广泛关注的重要议题。左其亭等从高科技、高效能、高质量、绿色四个维度对水利新质生产力的内涵进行了初步解读。现阶段，把加快发展新质生产力的部署要求落实到水利工作全过程各方面，以数字孪生水利推动智慧水利体系建设，加速构建现代水网，以水利新质生产力增强水利高质量发展新动能已经逐步成为共识。

结合我国水利科技发展工作实际，立足传统生产力三要素，深入探讨了对水利新质生产力的总体理解，明确了问题导向的实施路径和创新产业培育的发展框架。聚焦未来新兴产业培育，结合科研院所科技发展需要，提出具体转型工作重点和发展方向，助力水利领域成为我国发展新质生产力的重要发力点。

一、对水利新质生产力的理解

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。水利领域需紧扣因地制宜发展新质生产力这一重大要求，统筹推进水利传统学科和产业升级、新兴学科和产业壮大、未来学科和产业培育，推动传统水利与现代水利的新旧动能转化，力争成为我国发展新质生产力的重要行业领域。

立足传统生产力的劳动者、生产资料和劳动对象三要素，剖析水利新质生产力发展面临的挑战与问题，探索以数据为核心生产要素的转型实施路径，培养复合创新型新质劳动者、革新新质生产资料、创造颠覆性新质劳动对象，跃升劳动者、生产资料、劳动对象及其优化组合，突破颠覆性技术，创新配置新生产要素，转型升级产业链，实现水利领域“从0到1”颠覆性的原始突破，带动“从1到无穷”的多领域产业链发展，大幅度提升全要素生产率，促进水利传统产业高端化、智能化、绿色化转型。水利新质生产力创新发展框架见图1。

图1 水利新质生产力创新发展框架

1.新质劳动者

新质生产力中的劳动者概念已经与传统工业时代显著不同。在新质生产力概念中，劳动者不再仅仅是执行传统、低效劳动的工作人员，而是指高素质的知识分子、工程师和科学家。在水利领域，新质劳动者是生产数字化、智能化迭代升级的核心，具有创新思维、交叉学科知识和前沿技术积累，以推动水利相关行业科技进步和产业升级。

在这一背景下，劳动者的价值更多地依赖于他们的智力产出和创新能力。这意味着要按照发展新质生产力要求，畅通教育、科技、人才的良性循环，完善水利人才培养、引进、使用、合理流动的工作机制。要根据科技发展新趋势，优化高校学科设置、人才培养模式，为发展新质生产力、推动高质量发展培养急需人才。要健全要素参与收入分配机制，激发资本、技术和数据等生产要素活力，更好体现知识、技术、人才的市场价值，营造鼓励创新、宽容失败的良好氛围。

2.新质生产资料

在新质生产力的框架内，生产资料的概念已经超越了传统的物理元素，扩展到了新材料、大数据及智能设备等领域。这些新质生产资料是当代水利生产力发展的物质基础和技术支撑，体现了科技创新和工业进步的最新成果。

作为推动生产力跃升和产业革新的关键因素，新质生产资料对于构建更加高效、智能和可持续的生产体系至关重要。为此，需要引入新材料和新能源，为水利生产提供更高效、绿色的资源和数据解决方案，为水利新产品提供更高的性能和附加值。需要引入水利大数据资源和技术，提高生产效率和产品质态，促进水利发展数字化、网络化、智能化。

3.新质劳动对象

在新质生产力体系中，水利领域的劳动对象不再局限于传统的水资源或水利物理对象，而是拓展到了更为智能多样的领域，包括水利大数据、智慧水利信息系统和绿色智能水利设备等。这一变化反映了现代水利生产活动的深层次转型，即从以水利工程建设为主转向以信息处理、数字孪生建设、创新设计和知识转化为核心的生产方式。

为了适应新质生产活动智能化和可持续发展方向的转变，新质劳动对象需要结合新材料和信息技术，提供低能耗、绿色低碳的生产途径，延伸扩展水利产品的产业链。需要结合大数据、云计算和人工智能等新一代信息技术优化新生产流程、工艺和产品，创造水利行业新质价值和服务，将高科技和前沿科学进行成果转化，推动水利高质量发展。

二、转型关键问题与挑战

发展水利新质生产力，对于实现新阶段水利高质量发展，保障完善流域防洪工程体系、实施国家水网重大工程、复苏河湖生态环境、推进数字孪生水利建设、建立健全节水制度政策、强化体制机制法治管理等实施路径进一步走深走实，从而推动经济社会持续健康高质量发展具有重要意义。然而，水利新质生产力的概念内涵研究及其理解还处于萌芽阶段，结合水利行业、水行政主管部门以及水利科技创新与服务的实际特点与现状，发展水利新质生产力仍需面临劳动者革新、生产资料不足、生产对象提升三方面的一系列问题和挑战。

1.新质劳动者还存在较大缺口

（1）从业人员技能水平不足

现代信息技术、人工智能技术、遥测技术等不断进步，促使水利技术不断发展，对水利行业从业人员的技能要求也越来越高。然而，当前水利行业部分劳动者的技能水平还不能完全适应新理念、新技术、新装备、新设施的要求，在一定程度上制约了水利新质生产力的发展。

（2）水利行业复合型人才稀缺

水利从业环境相对艰苦，公益性强，从事传统水利科技创新活动等，不仅涉及野外现场的检测监测与工程运行管理，而且需要与气象、交通、能源、住建、应急、信息化等不同行业领域深度交叉融合。水利综合高素质人才稀缺，特别是在当前推进智慧水利建设的背景下，既懂水利又懂信息化的人才尤其匮乏，发展水利新质生产力急需培养水利复合交叉型人才。

（3）新型学科发展体系不完善

目前，水利行业针对从业者的培训体系尚不健全，培训内容与水利高质量发展的实际需求不匹配，培训方式有待完善，难以满足水利行业面广量大不同层次、不同岗位劳动者革新的需求。当前，承担高等教育的高校、科研院所针对水利传统专业的招生方向、招生规模有萎缩趋势，水利教培体系面临新的挑战，智慧水利学科的转型发展也处于起步阶段。

2.新质生产资料革新动力不足

（1）水利基础设施设备逐渐老化

我国水利基础设施面广量大，例如水库大坝工程、水闸泵站工程、河道堤防工程等，大部分设施设备已经服役多年，甚至是超期服役状态，存在老化、损坏、失能等现实问题，难以满足发展水利新质生产力的需求。老旧水利设施设备的存在，不仅影响水利生产与服务效率，更可能构成安全风险隐患。

（2）水利科技创新能力有待提升

水循环理论、水利大数据、水利大模型等水利基础理论没有完全突破，作用于水利应用科技创新的“地基”没有夯实，尽管近年来水利行业在科技创新方面取得了一定成果，但与欧美发达国家相比，在实验、检测监测设备、模型、平台、系统开发等部分领域仍存在差距，水利科技创新能力影响水利新质生产力的发展速度。

（3）水利领域科技创新资金投入有限

当前水利行业的资金投入还存在缺口，难以满足水利新质生产力发展需求。我国在流域防洪工程体系建设、国家水网工程建设、河湖治理保护等传统水利建设方面投资逐年增长，但水利新质生产力发展需要大量的科技创新资金，在新技术研发、新设备购置、新设施更新以及数字孪生水利建设上投入不足，尚存在资金缺口。

3.新质劳动对象绿色转型滞后

（1）面临极端气候变化的影响

全球气候变化已经是不争的事实，极端降雨、极端天气、冰冻等气候事件频发，保障国家水安全、发展水利新质生产力面临新的挑战、新的压力。如何适应气候变化、保障国家水安全已成为水利行业亟待解决的问题之一。

（2）面临水资源不平衡的挑战

我国南北方自然地理特征差异以及经济社会快速发展和城镇化进程加快的基本国情，使水资源问题呈现水量型、水质型、工程型等不同地域缺水特征。在水资源总量有限且时空分布极不均匀的现实下，部分地区尤其是北方地区水资源短缺问题仍然突出，一定程度上限制了水利新质生产力的发展空间。

（3）面临水生态环境欠账

近年，我国水生态环境治理与保护取得了较好的成效，城市河道基本消除了劣Ⅴ类水体，但是部分河流湖泊等仍受到污染威胁，水环境安全仍有反弹风险，水生态环境欠账不容忽视。重视河湖治理与保护，坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，突出保护水资源、治理水环境污染、修复水生态已成为发展水利新质生产力的重要任务之一。

三、发展新质生产力关键实施路径

1.培养新质劳动者

更高素质的劳动者是发展新质生产力的第一要素。作为生产力中最活跃、最具有决定性意义的因素，劳动者需要更新自身知识结构，提升工作技能以满足水利行业发展新质生产力的新要求。新一轮科技革命和产业变革打破了原有的生产方式，对劳动力素质提出了前所未有的高要求。新质劳动者是新质生产力的主体，不仅要求劳动者具有更高级的教育水平和更高超的劳动技能，而且要有更先进的价值理念和创新能力。

在大数据、人工智能、数字孪生等新一代技术高速发展条件下，需要进一步加强人才队伍建设。加强智慧水利人才培养基地和国家关键信息基础设施（水利）网络安全技术人才创新团队建设，加大数字孪生水利关键领域人才培养力度，强化产学研用深度融合、多学科交叉整合，努力培养数字孪生水利复合型高层次人才。加快建设水利战略人才力量，实施卓越水利工程师培养工程，加强水利青年科技人才、高技能人才队伍建设。此外，在保持创新主导发展新质生产力的同时，通过发扬劳模精神、工匠精神、科学家精神这些“老”传统，新老结合，以老促新，推动实现新质生产力发展。

2.革新新质生产资料

生产资料正以数字化、智能化为主要特征快速变革。数据作为一种全新的生产要素，数字技术不仅与水利行业其他生产要素深度融合，改变着原有的生产方式和要素组合，其本身也创造出更多的生产工具，如人工智能、大模型等，极大地丰富了传统生产力模式下的生产资料。一些关键性技术也正在加速突破并发生质变，引发生产力核心要素的变革，成为新的生产资料。

（1）研发新型传感装备，全面提升水利监测感知能力

运用遥感、激光雷达、无人船、水下机器人等技术，动态提取流域下垫面、水下地形等信息，强化水利工程位移形变、渗流渗压、应力应变等智能监测。研发水文、水动力、水质、水生态与水工程低成本绿色智能新型监测设备及装备；研发适用于特殊与应急场景下的水网信息采集人工智能+机器人作业技术与装备；研究水网多尺度立体监控站网布控技术，实施“空天地”一体化监测感知夯基提能行动，全面提升水利对象全要素和治理管理全过程智能感知能力。

（2）推动人工智能水利大模型落地，全面提升算法

研究大尺度水利机理模型高效模拟与数据智能生产技术，完成水利专业模型平台研发及水文水动力学、水资源、土壤侵蚀、泥沙动力学、水生态环境、水利工程调度等模型集成应用。研发智能化水利大模型构建方法，推动水利机理模型与人工智能大模型融合应用，构建水利数据、模型、知识、业务融合的水利智能孪生体，支撑水网运行管理智慧决策。

（3）建设面向发展新质生产力的水利技术标准体系

水利技术标准对加快发展水利新质生产力、扎实推动水利高质量发展具有导向性、引领性、推动性、基础性作用。应对现行水利技术标准进行全面检视评估，及时修订完善，完成相关领域技术标准制定。统筹水利勘测、规划、设计、建设、运行全生命周期，统筹物理工程与数字孪生，秉承具备预报、预警、预演、预案“四预”功能的基本原则，根据新技术、新装备要求，加快建设有利于发展水利新质生产力、扎实推动水利高质量发展的水利技术标准体系。

3.创造新质劳动对象

在新兴技术的推动下，劳动对象范围进一步扩大，一些新型劳动对象不断涌现，诞生了水利物联网设备等先进技术产品。新质生产力还将劳动对象充分融入生态绿色、水利高质量发展理念，生态绿色技术正在全面推广应用，传统产业正在向绿色、低碳、智能化转型发展。

（1）大力推进数字孪生水利建设，推动水利高质量发展

数字孪生水利是新兴技术主导下的新劳动对象，将极大促进新质生产力的发展。新时期国家水网建设目标对数字孪生水利建设提出了更高要求，应全力推进七大流域数字孪生整体立项建设。大力推进数字孪生水网建设，推进第一批国家水网重要节点工程数字化改造，深化南水北调东中线数字孪生应用，推进水网先导区数字孪生建设，初步构建省级数字孪生水网平台，提升科学精准安全调度水平；加快数字孪生农村供水工程、数字孪生灌区、数字孪生蓄滞洪区建设。大力推进数字孪生工程建设，迭代优化三峡、小浪底、丹江口等枢纽数字孪生成果，积极推进新建工程竣工验收同步交付数字孪生工程。

（2）开展生态水网工程建设，提升水网安全与韧性

为支撑国家水网建设，需要研制一批生态绿色智能建造装备，以满足国家水网“纲”“目”“结”工程建设需要。着力研发水网连通、河湖生态功能恢复、水品质提升关键技术与绿色低碳装配式装备；研发河湖生态低成本快速监测设备及河网集约化大通量水华高效防控装备。准确把握流域特点及洪水特征，科学布局水库、河道、堤防、蓄滞洪区建设，全面提升流域防灾减灾能力。实施国家水网骨干工程，加快推进南水北调后续工程高质量发展，加快完善国家水网主骨架和大动脉。

四、培育水利新兴产业

发展水利新质生产力，以水利科技创新为驱动，通过新技术、新材料、新方法等创新成果，推动水利高质量发展。通过深化大数据、云计算、数字孪生、北斗、人工智能等新一代信息技术融合运用，巩固传统产业，培育新兴产业。

1.水利绿色智慧新型传感

突破“空天地”一体化感知关键技术，强化水利基础感知能力，重点涉及自动化与智能化的水循环、水工程、水生态信息采集设备，低空-岸线-水面-水下立体感知巡查、诊断、预警、决策的无人智能水网长效管护成套技术体系与装备。支撑构建物理要素全时空、全场景要素采集体系。

2.水利混合大模型软件产品

水利专业模型通过分析物理流域的要素变化和相互关系，对水利治理管理活动过程进行智能模拟。针对水安全、水资源、水生态、水环境的突出问题，探索建立融合知识的水利混合大模型，在解决机理模型计算效率偏低等不足的同时，提升模拟精度，为国家水旱灾害防御、水资源调度、河湖生态环境复苏等实时决策提供技术支撑。

3.水利通用数字孪生平台

突破物理水系、水利工程等特征要素多维度数字孪生表征技术，以及水利数据汇聚、治理、挖掘、服务的全过程处理技术，实现基于人工智能的数据底板自动生成技术、大尺度海量数据轻量可视化渲染技术、感知与模型共同驱动的全时空全要素全过程高保真映射技术。解决水利数据底板构建与三维映射关键问题，实现大范围数据底板的快速构建与高效渲染，形成通用水利数字孪生平台产品，支撑水利业务的高精度模拟仿真。

4.数字孪生水利业务系统

构建统筹水利勘测、规划、设计、建设、运行全生命周期，统筹物理要素与数字孪生，具备预报、预警、预演、预案“四预”功能的数字孪生水利业务系统。突破变化环境下跨流域、跨区域水资源调配与洪水联合调度关键技术，构建节水灌溉业务体系，流域“四预”水安全保障业务体系，国家水网全生命周期业务体系，河湖生态环境复苏业务体系等一体化水利核心业务应用产业。

五、结 语

本文探讨了对水利新质生产力的总体理解及其对水利行业发展的重要性。未来水利领域须紧扣因地制宜发展新质生产力这一重大要求，统筹推进水利传统学科促产业升级、新兴学科促产业壮大、未来学科促产业培育，推动传统水利与现代水利的新旧动能转化。结合水利新兴产业培育和水利科技创新发展实际，未来须进一步加强科技创新与成果推广转化，在培育发展新质生产力的新动能中展现国家战略科技力量的担当与作为。

1.以创新为第一生产力，高效、有组织研发新动能

面向国家水安全保障重大需求，强化有组织科研，依托国家重大科技项目，加强基础与应用基础研究。围绕破解水灾害、水资源、水生态、水环境等问题，积极开展“卡脖子”技术攻关，联合高校、科研院所、高新信息企业等产学研单位自主研发绿色智能装备，并力争在服务“国之重器”等领域持续取得一批标志性、引领性、颠覆性的重要成果。

2.以传统建设与新基建深度融合，赋能行业高质量发展

围绕国家区域协调发展战略、区域重大战略和主体功能区战略实施的一大批国家水网重大工程建设与运维，继续攻克一批“国之重器”建设中的关键技术难题。加强国家骨干水网、省市县水网建设和技术攻关，以及与新一代信息技术的深度融合，积极为全生命周期国家水网建设等提供重要技术支撑。

3.以数字孪生水利建设为切入点，推动水利数字化转型

紧密围绕国家重大战略需求，组织起草战略咨询建议，支撑雨水情监测预报“三道防线”建设与特大水旱灾害防御、现代水网建设与水资源优化配置、幸福河湖建设、全国水库大坝除险加固与现代化水库运行管理矩阵构建、综合交通运输大数据专项交通强国建设试点、新能源海上风电开发利用等国家重大决策部署和行业重点任务。聚焦数字孪生水利建设重大需求，积极推动新型研发机构建设与运行，完善智慧水利理论基础和技术架构，构建“全链条”数字孪生水利新产品。

4.以强链补链延链推动成果转化，形成高韧性的生产力

习近平总书记在江苏考察时提出“四个新”的重大任务，其中第二个是“在强链补链延链上展现新作为”。通过不断强链、补链和延链，推动科研成果转化。其中以产业引领前沿技术和关键共性技术为导向，以研究部门为基础研究和人才培养的策源地，以企业为技术创新主体，以政府制定的政策为引导力量，实现科研部门与科技企业串联融合，形成服务国家重大工程的完整服务链条，深度参与国家重大工程规划论证、建设实施、运行维护等，实现生产要素的创新配置，带动水利及其他行业产业链的延伸和发展。