水是生命之源、生产之基、生态之要，水利工程作为保障国家水安全的重要基础设施，其技术创新离不开专利成果的支撑。近年来，随着国家水安全战略的深入推进，水利领域的专利申请量持续增长，技术覆盖范围从传统工程建设向智能化、生态化、高效化延伸。从防洪减灾到农田灌溉，从水资源节约到生态修复，每一项专利技术的突破都在推动水利行业向更高质量发展。
防洪排涝是水利工程的核心功能之一，相关专利技术聚焦于提升工程抗风险能力与应急响应效率。国家专利局数据显示，2023年防洪领域专利申请量同比增长18%，其中新型结构设计与智能控制技术占比超60%。例如，某企业研发的“堤防加固用生态复合材料及其施工方法”专利，通过将玄武岩纤维与轻质混凝土复合，使堤防结构的抗冲刷强度提升40%，同时减少30%的材料用量，该技术已在长江中下游堤防加固工程中应用，有效降低了洪水期堤防溃决风险。
在排涝设备方面，智能排涝系统专利成为创新热点。通过科科豆平台检索发现，2022-2023年“智能排涝调度控制方法”相关专利达132件，其中某专利提出的“基于水文-气象数据融合的排涝泵群联动控制技术”，可实时采集降雨量、水位、泵机运行状态等数据，通过算法自动调节泵机启停与转速，使城市内涝积水排除时间缩短50%以上。2023年夏季，该技术在珠江三角洲某城市应用后，成功应对3次强台风降雨，减少经济损失超2亿元。
农业灌溉是用水大户，相关专利技术以“节水、高效、精准”为核心，助力农业绿色发展。知网文献《中国农业灌溉专利技术演进与应用》指出，2018-2023年农田灌溉领域专利中，智能控制与节水设备类占比达58%。例如，某高校研发的“基于土壤墒情与作物需水模型的精准灌溉系统”专利，通过部署在田间的传感器实时监测土壤含水率、作物生长阶段等数据，结合气象预测自动调节灌溉水量与周期，在宁夏引黄灌区试点中，实现亩均节水28%、作物产量提升15%。
此外，新型灌溉设备专利不断涌现。某企业申请的“涌泉式滴灌管防堵塞结构”专利，通过优化流道设计与材料表面处理技术，使滴灌管的抗堵塞寿命延长至传统产品的3倍，解决了西北地区高泥沙水质下滴灌设备易堵塞的难题。八月瓜平台统计显示，该类专利近三年市场转化率达42%，推动我国农业灌溉水有效利用系数从2015年的0.53提升至2023年的0.59。
面对水资源短缺问题，水资源高效利用领域的专利技术聚焦于循环利用与非常规水源开发。国家专利局发布的《2023年中国专利调查报告》显示，工业节水与中水回用专利申请量近五年年均增长22%，其中“工业废水深度处理与回用技术”成为创新焦点。某环保企业的“基于膜生物反应器（MBR）与电渗析联用的高盐废水处理专利”，通过将生物降解与膜分离、电化学脱盐技术结合，使化工园区废水回用率从50%提升至85%，年节水超1000万吨。
在城市供水领域，“分质供水系统”专利逐步推广。某设计院研发的“城市多水源分质供水管网优化方法”专利，根据居民生活、工业生产、生态景观等不同用水需求，设计差异化的水质处理与管网输送方案，在北京某新区应用后，使再生水用于景观灌溉的比例提升至70%，减少优质饮用水消耗12%。
水土保持与生态修复专利技术注重工程措施与生态措施的融合。国家林业和草原局与水利部联合发布的《2023年水土保持公报》提到，近三年生态护岸、边坡治理类专利应用率达35%。例如，某科研机构的“植被混凝土生态护坡结构”专利，通过在混凝土基材中添加植物种子、有机营养土和保水剂，使边坡植被覆盖率在6个月内达80%，抗侵蚀能力提升60%，该技术已在黄土高原淤地坝建设中推广超2000公里。
在河流生态修复领域，“人工湿地净化系统”专利成为主流。某环保公司研发的“复合型人工湿地水流调控装置”专利，通过设置阶梯式潜流湿地与表面流湿地组合结构，配合水生植物与微生物群落优化，使河流氨氮、总磷去除率分别提升至75%和68%，2023年在淮河支流治理工程中应用后，河道水质从劣Ⅴ类提升至Ⅲ类，重现鱼类等水生生物。
随着数字技术的发展，水利信息化专利技术加速向“感知-分析-决策”全链条渗透。国家防汛抗旱总指挥部数据显示，2023年智慧水利相关专利中，物联网监测与AI预警技术占比超70%。例如，某科技公司的“基于无人机与卫星遥感的水利工程巡检系统”专利，通过搭载高光谱相机的无人机采集工程表面图像，结合卫星遥感数据构建三维模型，利用AI算法识别裂缝、沉降等隐患，使大型水库巡检效率提升80%，发现隐患的准确率达95%。
在水文预测方面，“大数据驱动的洪水预报模型”专利成效显著。某高校与水利部门合作研发的“基于长短期记忆网络（LSTM）的流域洪水预报专利”，整合历史水文数据、实时降雨数据和地形参数，将洪水预报预见期从传统方法的6小时延长至12小时，2023年在松花江流域应用中，成功提前预警3次超警洪水，转移群众2万余人。
水利领域的专利技术创新正从单一工程技术向“工程-生态-数字”多维度融合发展。未来，随着碳中和目标的推进与智慧水利建设的深化，更多聚焦低碳节能、数字孪生、极端天气应对的专利成果将持续涌现，为保障国家水安全、推动绿色发展提供坚实的技术支撑。
水利专利有哪些主要应用领域？ 主要有防洪减灾、水资源利用与调配、农田水利、水环境治理等领域。 能举些水利专利在水资源利用与调配领域的例子吗？ 比如新型的节水灌溉设备专利、高效的水资源净化与循环利用装置专利等。 申请水利专利有什么条件？ 需要具备新颖性、创造性和实用性，且属于可专利的主题。
误区：认为只有大型水利工程相关的技术才能申请水利专利。实际上，无论是大型水利设施的创新技术，还是小型的节水器具、水环境监测小工具等，只要满足专利申请条件，都可以申请水利专利。
水是生命之源，水利工程技术创新离不开专利成果的支撑。近年来，水利领域专利申请量持续增长，技术覆盖范围不断延伸。 1. 防洪排涝：相关专利技术聚焦提升工程抗风险能力与应急响应效率，如新型结构设计与智能控制技术等，有效降低了洪水期堤防溃决风险，缩短城市内涝积水排除时间。 2. 农田灌溉：以“节水、高效、精准”为核心，智能控制与节水设备类专利占比高，新型灌溉设备解决了滴灌设备易堵塞难题，提升了农业灌溉水有效利用系数。 3. 水资源高效利用：聚焦循环利用与非常规水源开发，工业节水与中水回用、分质供水系统等专利技术提升了废水回用率，减少优质饮用水消耗。 4. 水土保持与生态修复：注重工程措施与生态措施的融合，生态护岸、人工湿地净化系统等专利技术提升了边坡植被覆盖率和河道水质。 5. 水利信息化：加速向“感知 - 分析 - 决策”全链条渗透，物联网监测与AI预警、大数据驱动的洪水预报模型等专利技术提升了水利工程巡检效率和洪水预报预见期。未来，水利领域专利将多维度融合发展，为保障国家水安全、推动绿色发展提供支撑。
国家专利局数据
知网文献《中国农业灌溉专利技术演进与应用》
国家专利局发布的《2023年中国专利调查报告》
国家林业和草原局与水利部联合发布的《2023年水土保持公报》
国家防汛抗旱总指挥部数据