四、重点任务

（一）水资源综合利用

围绕中央确定的“节水优先，空间均衡，系统治理，两手发力”治水方针，统筹节水与供水、地表水和地下水、常规和非常规水、实体水和虚拟水，实施全链条创新，构建重点区域水安全保障技术解决方案，为保障国家水安全提供科技支撑。

1. 综合节水

开展社会水循环全过程深度节水、真实节水等综合节水基础理论和方法研究；研发规模化农业高效用水设备和过程精量控制技术、水—肥—药一体化调控技术；研发高耗水工业低成本低能耗水资源替代技术与工业园区水资源高效循环技术；研发公共供水管网漏损控制、微观尺度生活与公共用水评价和节水新技术；开展现有节水技术的适应性分析，建立数字化推广应用平台。

2. 非常规水资源开发利用

研究再生水回用污染物的识别技术与消减技术，构建基于风险可控的再生水安全高效利用技术集成模式；研发低成本低能耗反渗透海水膜、能量回收装置和低温多效海水蒸发装置等核心设备，研究淡化水后处理、浓海水综合利用等技术和配套设备；研发大规模水资源开发和调配新技术；研究水库群汛期运行水位动态调控与雨洪水安全利用技术；研究苦咸水、高砷高氟地下水处理工艺，开展矿井水减排、资源化与综合利用模式研究。

3. 流域水循环演变与复杂水资源系统配置

研究变化环境下江河源头区、生态敏感区、地下水严重超采区、特大城市（群）水循环演变机理及水资源效应；研究水资源与水环境承载能力、基于物理机制的生态需水评价方法、复杂水资源系统多维均衡配置技术；研究国家水资源配置战略格局与重大措施，京津冀、长江经济带、一带一路等重点经济区水资源综合配置与安全保障，水资源—能源—粮食—航运联动关系与协同安全保障；研究国际河流开发利用策略与合作模式。

4. 重大水资源工程建设与安全运行

研究重大水工程全生命周期性能演化机理与安全控制方法；开展高坝新坝型适应性及改进技术研究，开展环境友好的水工程建设技术研究；研究极端复杂地质条件下长距离深埋输水引水隧洞工作机制与运行安全；研发100m以上水深水工程隐患检测、修补与加固技术；研究不同类型重大水工程的破坏模式与破坏机理、风险评价方法和控制标准、机械化抢险技术，开发基于风险控制的重大水工程安全管理策略；研究跨流域调水工程安全监控与智能运行技术。

5. 江河治理与水沙调控

研究气候变化条件下江河源区水沙产生机理及变化趋势，研究河流干支流梯级水库群作用下水沙输移规律；开展大型水利枢纽下游河流演变和河湖关系演化规律，研发长江黄金水道、西江黄金水道、河口海岸治理适应性评价方法和治理技术；研究水利水电工程及涉河工程对河流水沙和水生态环境的多时空尺度影响机理及累积效应，研发河湖连通与环境生态保护协调的江河修复治理技术；碍航闸坝复航技术研发及应用。

6. 水资源智能调度与精细管理

研发水循环全过程智能监测新技术和关键设备；研发水循环智能化控制与智能水网综合服务平台；开展复杂水资源系统调度模拟、运行控制与多目标优化决策关键技术研究；研究水权、水价、水市场交易、水生态补偿等水管理实施的关键定量支撑技术，开展水资源—环境—生态—经济一体化核算技术研究。

7. 地下水高效利用和动态监测

研究区域地下水资源承载力评价新理论、新方法；研究京津冀等平原区地下水资源合理利用与安全保障集成技术；研究环渤海地区等海岸带地下水资源属性与可持续利用调控；研究沙漠区地下水形成演化模式、沙漠地下水源环境属性和沙漠地下水资源合理利用；研究大型能源基地地下水保护与合理利用模式；研究地下水数量/质量形成机制、地表水—地下水循环互馈规律、地下水危机形成机制及识别等，建立复杂含水层地下河与特殊类型地下水探测、监测技术体系与示范工程。

（二）土地资源的安全利用

针对我国土地资源紧缺、土地质量退化、土地功能衰减的严峻现实，迫切需要更新土地资源清单，查明土地资源质量状况，明确我国所需要维持的耕地资源红线，发展土壤保育与改良的安全利用技术，构建土地资源可持续利用发展模式，创建土地资源安全工程。

1. 土地资源清单管理

建立多时相、多尺度国家土地资源清单及关键要素信息系统；发展不同尺度的土地资源承载力评价与优化配置技术体系；构建国家和地区的土地资源安全管理和战略调控决策系统。

2. 土壤保育与改良

针对自然和人为因素导致的土壤质量下降与功能退化问题，研究我国典型土壤的生物与健康质量退化的主控因子；探讨退化土壤质量改良和保育的物理、化学与生物联合的生态恢复技术；开展我国典型区土壤保育与改良的工程示范。

3. 土地资源与服务功能

针对土地是陆地表层系统的连接纽带，研究土地资源服务功能的形成机制及其与人类活动的关系；提出低度消耗土地资源的节约型开发利用途径和模式；构建多目标利用驱动下的土地服务功能改善与控制技术的综合示范。

4. 土地资源的可持续利用

研究威胁土地安全的主要类型、依存关系及其驱动因素；建立多目标土地资源利用质量评价技术体系；探讨气候变化下土壤资源多样性及其稳定性的关键控制因素和过程；示范推广土地质量保育和土地退化防控对策、可持续循环利用技术。

（三）资源勘查

拓展深部资源，从“构造背景、深部过程、成矿规律、勘探技术和成矿信息提取”等方面开展全链条研究，通过系统的深部探测研究工作，深化对成矿过程的全面理解，提高深部资源探测能力。

1. 深部过程与成矿理论

针对我国大陆演化过程复杂、矿床类型多样、成矿规律复杂的特点，开展重要成矿带深部结构探测和构造背景研究，不同类型的造山过程及成矿控矿规律研究，开展深部成矿规律、成矿模式研究，认识和理解成矿深部过程和控制要素，完善大陆成矿理论体系。主要开展大陆典型成矿带深部结构3D探测、克拉通深部过程与成矿作用、碰撞造山深部过程及其成矿系统、陆内造山深部过程及其成矿系统、重要成矿带成矿规律与综合评价技术、全国成矿系列/成矿体系及成矿理论等方面的研究。

2. 移动平台地球物理勘查

为满足我国西部难进入地区（沙漠、森林和高寒山区）资源勘查对技术装备的需求，大力研发航空地球物理勘查技术，建立适应我国特殊地貌的航空地球物理勘查技术体系。主要开展航空重力及重力梯度、无人机平台航磁、吊舱式直升机和固定翼时间域航空电磁、高分辨率航空伽马能谱测量、一体化航空探测处理解释及软件平台等方面的技术研发。

3. 深地资源立体探测技术与找矿示范

以拓展深部资源潜力和提升深部资源勘探能力为目标，针对深部资源勘查面临的深度大、信息弱等问题，亟需开展以提高探测深度、精度和分辨能力为核心的技术研发工作，突破一批勘查关键技术和装备，为深部资源勘查提供技术支撑。主要开展地面地球物理勘探、地下及井中地球物理勘探、穿透性地球化学勘探、智能地质钻探、矿产勘探多元信息处理与解释平台等方面的技术研发。在重点矿集区和国家确定的整装勘查区，开展立体探测与深部找矿示范集成研究，实施3000米科学钻探，研究成矿元素垂向分布规律，推动重要矿集区和整装勘查区的找矿突破。主要开展矿集区三维结构探测和三维地质模型、深部成矿示矿信息提取与增强、深部成矿模式和深部找矿预测、典型矿集区和整装勘查区科学钻探及深部成矿机制、深部矿产资源探测所获得的海量信息的科学有效整合、剖析及成矿预测的理论与方法等方面的研究。

4. 非常规、深层及复杂地质条件油气资源勘探

作为我国现实而有规模的油气资源接替领域，非常规、深层和复杂地质条件油气资源是未来油气勘探的主战场。针对该领域油气勘探中的理论难点和技术瓶颈，通过重点突破、集成配套、高端装备研发及示范应用，整体提升该领域油气资源勘探的科技创新能力。主要开展复杂条件油气资源富集规律与分布特征，宽频智能可控震源，高精度地震采集、处理和解释技术，解释技术，数字岩心技术，微生物地球化学技术，遥感技术，页岩气特殊测录技术，油藏地球物理协同工作平台，可控源电磁法油气识别，高温高压油气藏勘探开发配套技术，页岩气（油）、煤层气、致密气（油）、天然气水合物等成藏理论与勘探评价等方面的研究。形成一批标志性的关键技术和重大装备，为实现该领域油气大规模勘探开发提供理论和技术支撑。

5. 深部成矿过程模拟与物理化学过程观测

开展成矿深部过程的高温高压试验，宏观和微观尺度的数值模拟研究，揭示不同物理化学条件对成矿金属元素地球化学行为和成矿机理的控制；探索超临界流体地球化学行为与元素迁移和富集机制。研发深井成矿物理化学过程监测和观测技术，开展现今深层物理及地球物理场、流体化学动力学变化过程观测，科学解释、理解深部流体过程与成矿作用，建立我国成矿深部地下实验室。

6. 紧缺、战略性矿产成矿规律与勘查示范

以“三稀”资源、铀矿、钾盐和高品质非金属矿为重点矿种，开展不同形式的区域成矿、控矿要素研究，阐明成矿系统形成与演化机制；研究成矿元素活化—迁移—聚集过程，阐明区域成矿规律；开展中西部重要含铀、钾盆地的三维精细探测与建模，盆地古气候-古环境、层序地层、岩相古地理与含矿岩系特征研究。建立“源—运—储”三位一体的多种成矿（藏）模式，总结区域成矿（藏）规律，创新陆相多类盆-山耦合模式下以铀为主的多种能源矿产共生富集理论；选择中西部重要盆地开展多种资源评价和综合勘查示范研究。

（四）油气与非常规油气资源开发

针对油气开发新形势和产业转型升级的新要求，通过钻井、采油、储运等关键技术与装备攻关，研发一批具有自主知识产权的重大高端装备、工具、软件、材料和成套技术，为提高油气与非常规油气资源动用率和开发效益提供强有力的技术支撑。

1. 高效智能化钻测录井

针对目前我国复杂油藏开发的技术、装备落后的现状，主要开展无钻机钻井、自动化钻井、高效破岩、环保型井筒工作液、可控源地层元素测井、宽频介电成像测井、雷达测井、近井眼测井三维地层成像、井下随钻录井等方面的研究。

2. 先进采油工程装备和提高采收率技术

主要开展井筒控制、分层注采、井壁机器人、复杂压裂控制与检测、无水压裂和配套工艺、CO2驱油驱气、油气开采智能一体化软件系统、油藏地质与地球物理精细描述、微生物采油、复杂油气藏提高采收率技术等方面的研究。

3. 非常规油气资源开发

针对非常规油气资源的埋藏、储存状态与常规油气资源存在较大的差别的现实，未来重点开展地质理论和开发技术创新，指导非常规油气资源开发。主要开展页岩气（油）开发、煤层气高效开发、致密气（油）开发、天然气水合物开发、非常规油气开发区环境评价与保护等方面的研究。

4. 油气高效安全集输储运

主要开展油气高效集输处理、油气储运高效安全、油气储运管道安全监测、盐穴储气库建库等新技术和新装备智能化制造水平。

（五）煤炭资源绿色开发

围绕“安全、绿色、智能”目标，通过大型煤炭基地建设，集中突破一批基础性理论与核心关键技术，重点研发一批重大关键装备，构建煤炭资源勘探、开发与综合利用理论与技术体系，推动煤炭清洁化开发技术的变革，支撑能源技术革命。

1. 煤炭资源勘探与大型矿井建设

针对我国煤炭绿色资源分布及大型煤炭基地区划，开展煤炭开采前及开采过程中地质勘探与评价、矿井规划与建设的相关研究，为大型煤炭基地建设和煤炭资源可持续开发提供理论与技术支撑。主要开展煤炭及伴生资源精细勘探与地质保障、隐蔽致灾地质因素的精细智能探测、深部矿井建井、大型矿井井巷工程快速掘进与支护、千万吨级矿井安全高效运输提升、井下清洁智能运输等方面的理论、技术和装备研发。

2. 煤炭高效智能开采

针对我国煤炭赋存条件复杂、开采深度大、开采效率低等特点，开展高效智能开采理论与技术研究，推动无人工作面成套装备研发和智慧矿山建设。主要开展深部岩体力学原理与理论、厚煤层/特厚煤层工作面智能开采、薄及中厚煤层无人化开采、巨厚煤层/薄煤层/大倾角等难采煤层安全高效开采、煤巷快速掘进、400米超长工作面、智能化成套采掘装备与控制系统、井下恶劣工况下信息传输、煤矿物联网与云服务平台、智能供配电与节能、大功率传动等方面的理论、技术和装备研发。

3. 煤炭绿色开采

针对我国煤炭开发战略西移及中西部生态环境脆弱等特征，开发矿区环境破坏源头控制、全过程生态保护技术，构建与环境协调的绿色开采技术体系，推动生态矿山建设。主要开展生态矿山规划与设计、采动损伤控制、无煤柱开采、煤水协调开采、充填开采、煤与瓦斯共采、CO2资源化利用、煤系伴生资源（致密气、页岩气、高岭土等）协同开采、大型露天煤矿高陡时效边坡控制与表土植被保护、低碳及近零生态损伤的露天绿色开采等方面的理论、技术和装备研发。

4. 煤炭提质加工与资源综合利用

针对我国低品质煤规模化利用的现实需求和煤炭高效洁净化加工的重大科技问题，开发煤炭深度提质加工与综合利用共性关键技术，推进煤炭分质分级利用，减少污染物排放，全面提升煤炭洁配度水平。主要开展褐煤提质加工、低阶煤浮选、高硫煤脱硫、稀缺煤精细分选、空气重介流化床干法分选与全粒级动力煤分选、粉煤超导磁分离干式深度脱硫、智能化高效分选、配煤调质与煤基燃料制备、煤系伴生矿物资源协同加工与利用、煤矿井下大型排矸、矿区水绿色循环等方面的理论、技术和装备研发。

5. 煤矿区生态重建与环境保护

针对我国煤矿区环境承载力低，存在环境破坏严重、修复率低等突出问题，开展矿区环境监测评估、采动损伤与生态环境治理等理论与技术研究。主要开展生态环境承载力评价、矿区全生命周期环境与生态监测、矿区水资源保护与利用、煤矿废弃物无害化处理、矸石山治理、煤矿采动区塌陷土地治理与利用、露天矿采剥工程与矿区生态重建一体化、大型煤田控火及能量利用、矿井闭坑与地下矿井利用、井下水力蓄能发电等生态保护与修复方面的理论、技术和装备研发。