科创中国

     长距离调水工程是解决水资源供需矛盾的重要手段。其长距离输水系统水流惯性大、输水建筑物种类多、水流衔接条件复杂、冰期输水尤为复杂，输水水力控制难度大，是调水工程全局性的前沿技术难题。该成果结合近10余项重大调水工程的设计及运行实践，在国家科技支撑和国家自然科学基金项目等的支持下，开展了10余年的长期研究，主要创新点如下： 1、首创单孔或多孔并联分段低压（保水降压）输水结构；包括揭示长距离分段低压输水系统的水力特征和水力共振机理，提出避免水力共振发生的设计方法和分段低压输水系统整体优化原则。2、提出输水水力仿真和优化控制（非冰期）技术。包括提出复杂输水系统的无压流有压流衔接、缓变流急变流过渡、明满流交替等复杂水力过渡过程仿真模拟新方法。提出复杂输水系统流量调节、事故停泵、检修、不对称输水、充水过程等工况下的水力优化控制技术。3、提出冰期输水水力控制及冰害防治技术。包括提出冰厚预测的辐射冰冻度日法，输水渠道冰盖稳定性控制指标以及天然冰凌下潜判断准则；建立输水渠道冰期输水仿真模型，提出控制冰凌下潜和加厚冰盖下冰期输水能力；提出新型拦冰设施和冰期输水两点控制运行方式；阐明输水渠道各类冰力灾害特性。4、提出突发污染事故下输水工程应急调控技术。提出污染物峰值浓度断面输移距离及其扩散纵向长度、应急闭闸时间的智能快速识别计算方法；建立长距离明渠输水工程多目标应急调控策略。该项目通过教育部组织的专家鉴定，总体技术上达到国际领先水平。已应用于南水北调中线总干渠和天津干线、引滦入津、引黄济津、南水北调东线、宁波白溪引水、昆明掌鸠河引水工程等，提高了工程安全性，节支增收约3.0亿元，为提高重大输水工程冰期输水能力提供重要技术支持，授权发明专利4项，软件著作权4项，发表论文40余篇，该成果对各类长距离输水工程有很高的推广应用价值。