三峡大学讯（通讯员 李昌文 杨叶）近日，由三峡大学校长黄艳教授牵头主编，河海大学等国内知名高校携手，联合长江水利委员会长江科学院、长江设计集团有限公司、长江水利委员会水文局、长江水资源保护科学研究所、水利部中国科学院水工程生态研究所、中国水利水电科学研究院、水利部信息中心、江西省水投江河信息技术有限公司、浙江贵仁信息科技股份有限公司等顶尖水利科研机构及骨干水利企业共同编撰的首批水利部重点建设教材《水利模型与算法设计》，由中国水利水电出版社正式出版发行。该教材的问世，精准破解了现有教材重理论、轻实践的供给短板，填补了我国智慧水利领域模型算法类核心教材的空白，对推动水利行业数字化转型、强化高素质复合型人才培养、完善水利学科自主知识体系具有里程碑式的重大意义，更为国家数字孪生水利建设提供了重要教学支撑。
当前，全球气候变化与人类活动交织叠加，水安全保障面临多重挑战，传统水利治理模式已难以适配新时代发展需求，水利数字化、智能化转型成为必由之路，更是落实国家数字孪生水利建设战略部署的关键举措。与此同时，水利数字化转型进程中，模型算法领域高素质复合型人才极度稀缺，成为制约行业高质量发展的关键瓶颈，而水利模型与算法作为衔接水利机理、数据资源与工程实践的关键纽带，其标准化、系统化教学体系建设已刻不容缓。黄艳教授长期深耕数字孪生水利领域，主持编写“数字孪生长江建设实施方案”，带领团队研发了“数据-模型-业务”组态式孪生构建技术，其实践积累为教材编写奠定了坚实基础。
作为服务国家数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程建设战略的核心教材，该书以培养“厚水科学基础、强数字技术能力”的复合型人才为核心目标，首次系统构建并阐述了“机理驱动+数据驱动+智能增强”三位一体的水利模型与算法设计技术体系，有效破解了当前水利数字化建设中“模型不统一、算法不适配、实践难落地”的行业痛点，为数字孪生水利技术规模化应用提供了坚实的理论依据与可操作的实践指南。
教材凸显学科交叉性、技术前沿性与应用实践性三大核心特质：在学科交叉上，深度融合水文学、水动力学、水环境等水利核心学科理论，以及人工智能、高性能计算、数字孪生建模等前沿技术，帮助读者构建“水科学机理+数据智能+工程实践”三位一体的融合认知体系；在技术前沿上，系统吸纳数据驱动模型、增强智能混合模型、低代码开发等最新研究成果，确保内容与行业技术发展同频同步；在应用实践上，紧扣数字孪生水利建设实际需求，打造“基础理论-模型算法-开发平台-工作实践”完整知识链条，融入“数字孪生汉江”“数字孪生三峡”等多个实际工程案例，强化“案例教学→实验验证→行业应用”的闭环设计。
作为水利专业核心课程教材，该书共设6章内容，涵盖水利模型体系、物理机理模型与算法设计、典型模型耦合方法、数据驱动模型及算法设计、增强智能混合模型与算法设计、水利模型平台等核心模块，系统覆盖16类、55项水利专业模型，配套提供8个数据驱动模型、4个增强智能混合模型，同步开放软件资源、数据资源及水利专业模型平台生态，实现低代码开发，大幅降低模型应用门槛。教材配套专属水利模型教学平台，构建“学-练-验-用”完整学习闭环，助力师生快速掌握模型仿真实现，同时精准适配不同背景读者需求——既引导水利背景读者掌握数字孪生模型的计算思维与多学科融合方法，也帮助信息科学背景读者理解水利专业混合模型的核心技术需求与水系统治理应用场景，最终培养出既懂水利机理又掌握智能算法、具备“四预”分析能力的“懂水+精算+擅智”复合型人才，增强读者服务国家水安全战略的使命意识。
据悉，水利部重点建设的智慧水利专业系列教材共15种，是我国首套聚焦智慧水利新兴专业、实现纸质教材与数字资源一体化建设的成体系新形态教材，基本覆盖数字孪生水利建设全领域重点内容，填补了我国智慧水利专业教学资源的关键空白。其中，首批8种教材已于2026年2月同步出版发行，第二批7种教材将于年内完成出版；届时，将形成覆盖智慧水利专业核心领域的完整教材体系，为保障国家水安全、推动水利事业数字化转型注入强劲动力。值得关注的是，三峡大学黄艳教授主编的另一本教材《数字孪生水利场景构建与应用》，亦被纳入该系列第二批出版计划，目前正处于修改完善阶段，将持续紧扣行业发展需求，确保教材质量与实践应用精准对接，进一步完善智慧水利教材体系，助力教育、科技、人才一体化发展。
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