南水北调中线一期工程全过程调度与输水安全保障关键技术

  • 获奖名称: 南水北调中线一期工程全过程调度与输水安全保障关键技术
  • 获奖等级: 二等奖
  • 获奖类别: 大禹水利科学技术奖科技进步奖
  • 授奖单位: 中国水利学会
  • 完成单位: 长江勘测规划设计研究有限责任公司、南水北调中线干线建设管理局、武汉大学、长江水利委员会长江科学院
  • 获奖年度: 2020
  • 获奖人员: 谢向荣、刘子慧、黄会勇、管光华、曹玉升、段文刚、雷静、吴永妍、王汉东、陈晓楠、王长德、戴昌军
  • 成果简介:项目团队紧密结合南水北调中线一期工程规划设计和运行调度 实践，在大型生产项目、水利前期项目、国家自然科学基金等支撑下， 从水量配置调度、水动力与运行控制、冰期调度、应急调度等方面对 全过程调度与输水安全保障关键技术开展了持续长达13年的深入研 究，在理论探索、技术研发等方面取得一系列创新突破： （1）研发了管渠槽隧通用的水动力模型，提出了双重迭代解耦 方式，实现了多流态复杂水情的高效预测；针对输水多扰动、供水强 时效特征，首创了多运行方式的区间自适调度理论，建立了非稳态输 水系统的预调控体系和水源-用户供需双保障的自动控制模型，首次 实现了中线工程智能实时调度。 （2）建立了基于气象预报的长距离输水渠系冰水两相流水动力 模型，提出几种场问题的耦合隐格式数值计算模型，实现了大范围复 杂冰情的精确预测；提出了渠系冰期运行三阶段控制模式和控制算法， 建立了平封冰盖流速判定准则，实现了冰期全阶段安全调度。 （3）首次提出了事故响应下的闸群联动控制规则体系，开发构 建了“事故识别+调度方案+实时控制”的应急调度模型，解决了事故 工况下输水渠系大变幅多目标协同快速响应控制的技术难题。 （4）提出了流域与工程、水源与用户、防洪与兴利、供水与生 态统筹的中线一期工程多目标精细化动态联合水量配置调度技术，首 次提出了生态补水调度的启动条件和调度机制。构建了计划-执行全 过程调度系统，全方位保障了正常和生态供水需求下的工程输水安全。 项目获专利6项，软件著作权7项，编制规程规范4部，出版 专著6本，发表论文50余篇（SCI/EI共15篇），拥有科技推广5项， 促进了行业科技进步，具有广阔的应用前景和推广价值。