长江流域农业用水存在严重浪费，水资源利用方式粗放，农业用水效率不高。在当前水资源供需形势下，积极开展农业节水工作，提高农业用水效率，是保障农业生产和粮食安全的关键。因此，落实最严格水资源管理制度，需要坚持节水优先的治水方针，把农业节水作为主攻方向，深入开展以下研究。
（1）主要农作物需水节水指标与节水技术
深入研究流域主要农作物在不同土壤、气候等生长环境条件下的需水规律，针对作物耗用水特征及灌区水资源条件差异建立用水、耗水、节水指标与节水技术标准体系，结合灌溉实验研究构建适合于不同流域、气候区农作物的作物-需水-灌溉-产量模拟模型，探索灌区在不同的供水、气象、农艺、管理等条件下的精细化节水灌溉预报和高效用水方案。
（2）灌区节水减排控污整体协调技术
逐步开发灌区节水减排控污协调技术，研发科学高效的流域用水体系。研究不同水资源条件下区域农业节水与灌溉用水保障技术，以及水-粮食-能源-生态交互作用下的区域农业灌排与节水技术，挖掘节能降耗、减排控污、生态涵养与修复评估成套技术体系优化措施方案，提高水资源利用效率和农业综合收益。
（3）农业取用水计量及水价制度改革
针对当前节水灌溉法律法规、政策、规章制度和农业灌溉用水管理体制相对滞后的现状，探讨实行农业用水许可管理制度的可行方案。探索农业综合水价改革方案，建立灌溉节水水权与工业取水权交易市场机制，以经济杠杆和市场调节的力量，促进农业计划用水、节约用水。研究制定鼓励和扶持农业节水的实施政策及相关法规。
6.2.2.2 长江流域水资源、水环境、水生态承载力综合评估及提升对策
在流域水体污染与水生态退化问题的现实压力下，长江经济带应如何立足流域水资源综合管理，实现经济社会发展与水资源可持续利用耦合协同，是当前迫切需要解决的重要问题之一。科学评价长江经济带水资源承载力，分析其时空演变趋势及影响机制，对长江经济带制定科学有效的规划方案及水资源承载力提升对策有重要参考价值。
（1）长江流域水资源、水环境、水生态承载力综合评估
统筹考虑长江流域各地区社会经济、生态环境、资源环境、纳污能力等因素及其交互影响作用，构建流域水资源、水环境、水生态承载能力评估指标体系。以系统论思想为指导，建立水资源-水环境-水生态交互影响及作用机制下的承载力综合评估准则及评估模型。对长江流域现行经济、人口发展规模及水资源开发利用现状条件下的承载力开展系统评价，明晰现状条件下水资源开发利用程度对水资源系统形成的荷载本底及可承载阈值。
（2）基于生态绿色发展理念的长江流域水资源系统协同规划与调适
研究符合生态绿色发展理念的长江流域水资源系统协同规划理论方法，结合探讨控源截污的源端调控方式，以及寻求推进产业优化升级、提高环保投入水平、强化区域环境管理的终端管理措施，探索降低水环境、水生态压力荷载的有效措施与长效机制；根据流域自然条件和工程布局条件，在考虑当前阶段经济承受能力和科技支撑能力的前提下，研究流域经济社会发展与水安全保障能力协调性、水资源承载力的区域特征与动态演变规律、水资源保障能力和发展趋势，提出经济社会发展与水安全保障相协调的方式方法，以水定产业，以水定规模，以水定速度，为流域国民经济结构调整和区域特色产业发展提供指导。
6.2.2.3 长江流域复杂水利工程群多目标联合调度
随着三峡工程及干支流其他控制性工程的逐步建成投产，长江流域已形成数量众多、结构复杂、功能多样的水利工程群体系，统筹协调干支流梯级水库调度利益关系，根据防洪、发电、航运、生态环境保护、水量调配等多目标调度需求，寻求科学合理的水利工程群多目标联合调度方式，实现协同调度、优势互补，充分发挥系统整体效益，是目前长江流域水利工程群调度运行管理中面临的重要问题。(www.xing528.com)
（1）干支流控制性水利工程群多目标综合调度
围绕长江流域水利工程群体系综合调度目标需求，解析长江控制性水利工程群综合调度中防洪、发电、供水、航运、环境、生态目标互馈机理及矛盾关系，探究环境、生态与其余目标竞争-协同状态转化的触发条件与协调阈值，构建面向环境、生态保护需求的多目标调度矛盾协调机制及综合调控模式。建立支撑水利工程群多目标综合调度的流域水文水资源监测预报预警体系，发展水库、湖泊、闸坝等多种水利工程多目标优化调度及效应评估的方法，开发含仿真调度与效应评估、实时监控与调度等功能于一体的智能化可视化综合调度系统，为干支流大规模水利工程群多目标综合调度决策提供支持。
（2）调水工程多水源联合优化调度与洪水资源利用
针对长江流域部分丘陵区季节性缺水问题以及调水工程调度对水源地水资源情势改变形成的多水源调节需求矛盾协调等问题，统筹流域内用水及跨流域调水要求，研究综合协调水源地水资源系统来水、调水、下游用水关系，保障调水水质以及水源地下游生态环境要求的干支流控制性水库与调水工程的多水源水量、水质、水生态联合调度方案。面向调水工程水源地防洪、蓄水调度的矛盾关系，综合分析汛末洪水分季变化规律，寻求可接受风险条件下综合保障防洪安全与蓄水需求的洪水资源利用方案。
（3）多利益主体水利工程群系统多目标综合调度利益协调
面向长江流域水利工程群多目标综合调度中涉及的不同地区、不同业主间的利益协调问题，研究不同管理主体运营目标与经营策略对水资源系统综合效益的影响机制。分析协作模式与竞争模式下系统效益的差异及其产生机制，建立水资源系统联合调度增益测评体系。研究大型水利工程群联合调度补偿机制，建立多级市场模式下水资源系统效益与管理主体补偿效益协调与分配办法与规则。
6.2.2.4 长江流域水资源综合管理与智能调控
当前我国正处于全面建成小康社会决胜阶段，流域社会经济发展对水利保障能力的要求越来越高。而流域情况又极其复杂，水灾害、水资源、水环境、水生态等新老问题交织，保障目标之间矛盾重重，不同行业水事博弈激烈，相邻区域水事纠纷时有发生，单目标的、局部区域水源和水利工程优化调度已经不能满足要求，需要对流域防洪除涝、水资源配置、环境保护、生态修复等工程以及自然水体、生态湿地、林地、草地、耕地等资源进行有效监控和综合管理，降低流域水问题风险，为社会经济发展提供水安全保障。2016年12月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面推行河长制的意见》，在全国范围内实施河长制，为水资源保护、河湖水域岸线管理保护、水污染防治、水环境改善、水生态修复以及执法监管六大任务提供制度支撑。2018年又全面建立了湖长制。然而，河（湖）长只具有其行政区划范围内的职责和管辖权，在协调上下游、左右岸利益的过程中往往难以避免地出现追求自身利益最大化的倾向，在跨行政区域事项的协调中常因缺少法律和政策工具支撑而效果欠佳。当前亟须对相关问题加以研究，以保证政策落地。
（1）河（湖）长制水治理模式高效运作机制与技术保障
当前河（湖）长制的推行，行政区域水治理模式更加强化，以流域为单元的水治理模式则有所弱化。而面对行政区域众多、管理对象分布广泛、服务目标复杂多样且矛盾交织、管理过程复杂多变且实时性要求高的巨复杂长江流域水循环系统，还需从流域总体利益出发，寻找最优资源配置方案。因此，需要根据流域经济社会发展对水利工作提出的新需求，探索流域综合管理模式的发展趋势及其适应性，创新符合新时代要求的流域管理模式，才能实现综合治水目标。
（2）基于大数据的多源异构流域水信息共享平台
大流域治理极其困难，仅靠传统的分专业、分行业、分区域、分时期的优化方法，很难完成为经济社会发展提供水利保障的任务，这就需要利用现代大数据分析技术，综合流域各种水利监测数据，联合各地水利管理资源，建设智慧流域，以满足对众多管理对象多目标优化配置调度的任务。当今社会已经进入大数据时代，但目前流域水利基础数据孤岛多，水利管理信息系统智慧化程度低，实时智能化决策能力不强，决策成果可视化程度差，流域综合管理手段无法紧跟大数据时代的步伐。因此，应基于流域综合管理的需求，充分利用大数据的技术成就，集成空天遥感、水文水质实时在线监测、水利工程安全运行状态在线监测等现代水信息采集技术，开展智慧长江建设。
（3）基于全方位信息技术的智能化水资源智能管理体系
随着互联网信息技术的飞速发展，利用物联网、云计算、GIS及人工智能等技术建立智能化流域水信息共享平台将有助于水资源的综合管理与调控。借助于物联网传感器技术将有关水质、水位、流量监测等传感器装备到水资源开发、利用、保护等各个层面，可实现对包括水位、雨量、风力、风向、温度、压力以及多种水质参数的自动化监测，并将各个节点的传感器与现有的无线网络、互联网连接，可实现环境因子与计算机之间的自动对接与数据的实时传输。物联网体系结构的不断完善和技术的发展，能够实时传输并保障数据来源，使得数据获取变得更加快速便捷，同时将云技术与物联网数据之间交互对接，在各种子系统中进行实时计算、分析，以此对水资源进行及时、合理的配置，做出科学决策，可实现长江流域水资源综合管理与智能调控。
云计算将分布式计算、并行计算、网络存储、虚拟化等进行融合，其通过在服务器、存储器和网络设备等硬件的基础上运用并行编程、数据管理、分布式存储、虚拟化技术来实现数据交换、传输及共享。在水资源智能管理体系中，应用云计算技术，同时结合GIS地理空间数据模式支撑，整合区块链分布式储存技术，对水资源水质、水量和环境因子进行计算和预测，并通过基于神经网络、深度机器学习等人工智能技术对决策系统提供决策依据，可实现精细和动态的方式管理水资源，提高水资源利用效率，改善人与水的关系，促进人水和谐。
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