长江科学技术奖获奖成果展示 | 2025年度科技进步一等奖:云南高原立体水网“量-能-效”协同调控关键技术与应用
主要完成单位
中国水利水电科学研究院、云南省水利水电勘测设计研究院、武汉大学、云南省调水中心
主要完成人
周祖昊、顾世祥、桑学锋、王浩、严登华、陈金明、严子奇、冶运涛、王坤、管光华、蒋汝成、杨红霞、刘佳嘉、苏建广、邓雯
主要科技创新
针对云南高原人高水低、城高水低、田高水低、用水单元分散、渠-隧运行复杂等水网构建与调度实践难题,围绕高原立体水资源系统配置理论、水网构建技术、工程群调度三大问题,开展了立体水网“量-能-效”协同调控与应用研究,取得三项创新性成果:
1.创立了高原立体水资源系统“量-能-效”协同配置理论方法。建立高原立体水资源系统协同理论方程,创立“空间均衡-目标协同-量能高效”的三维协同调控方法,开创了高原复杂水资源系统配置的新思路。
2.研发了“自然-社会”复合驱动下高原立体水网构建技术。创建基于水文互补性的分层级连通路径和扬程-距离权衡的工程方案优选技术,提出云南高原四级立体水网构建模式,实现大尺度跨区域立体水网工程连通路径定量优选。
3.创建了高扬程长距离水网仿真调度技术与智能调度系统。研发“量-能-效”多目标实时优化互馈调度技术,攻克长距离渠-隧系统有压-无压水力瞬变精确模拟及安全调控难题,创建立体水网工程群高效安全智能调度系统,实现库-闸-泵-渠-隧工程群精细调控。
成果在云南、贵州、广西等省区水网工程及国家重大水利水电工程中应用,支撑国家水网建设和“双碳”战略实施,经济、社会和生态环境效益显著,推广应用前景广阔。
成果图片

图1 云南省人均水资源量和人口、耕地、水资源随高程的分布变化规律

图2 高原水网“量-能-效”均衡调控理论公式和最佳阈值区间识别方法

图3 云南高原立体水网工程方案优选方法和水网布局

图4 云南高原立体水网“量-能-效”协同调度技术路线
第一完成人
周祖昊,中国水利水电科学研究院二级正高级工程师、博士生导师,流域水循环与水安全全国重点实验室核心成员。国家级科技创新领军人才、科技部中青年科技创新领军人才、中央国家机关青年“创新奖”获得者、中国知网高被引学者TOP1%。中组部、团中央第12批“博士服务团”成员,中国自然资源学会水资源专业委员会委员、中国水利学会流域发展战略专业委员会委员,《灌溉排水学报》编辑委员会委员。主要研究方向为流域水循环多过程耦合模拟、流域水资源综合调控、数字孪生流域等。作为负责人主持国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家级项目、课题10项,主持或参加各类科研咨询项目100余项。发表学术论文272篇,其中SCI/EI检索92篇,主持编写专著8部,取得发明专利63项,软件著作权40项。获得国家科技进步一等奖1项,国家科技进步二等奖1项,省部级/一级学会科技进步一等奖5项。
长江科学技术奖
为贯彻落实《中华人民共和国长江保护法》,促进流域生态文明建设,鼓励长江大保护科技创新,长江技术经济学会设立长江科学技术奖,奖励在长江流域自然资源、水利能源、交通航运、生态环境等领域开展基础研究、应用研究、技术开发以及推进科技成果转化应用等活动中,为促进科学技术进步作出突出贡献的组织和个人。
