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【建功新时代,喜迎二十大】系列报道之二十:长风破浪会有时,直挂云帆济沧海——记“流域水文气象测报和梯级水库群多目标智能管控关键技术与应用”重大科技专项完美收官
时间:2022-07-29 08:11

科技是国之利器,新时期、新形势、新任务,要求我们在科技创新方面具有新理念、新设计、新战略。早在2016年,习近平总书记就对科技和创新提出精辟论断。

2018年,习近平总书记再次呼吁,中国要强盛、要复兴,就一定要大力发展科学技术。2021年,在世界百年未有之大变局加速演进之时,也是我国全面建设社会主义现代化国家新征程的重要时期,总书记提出,科技创新已成为国际战略博弈的主战场,必须保持强烈的忧患意识,做好充分的思想准备和工作储备。要发挥企业出题者作用,推进重点项目协同和研发活动一体化,加快构建龙头企业牵头、高校院所支撑、各创新主体相互协同的创新联合体,发展高效强大的共性技术供给体系,提高科技成果转移转化成效。

在“十四五”开局之年,能源领域科技创新规划提出了当前大数据、物联网、人工智能等先进技术与传统能源技术深度交融,持续孕育影响深远的新技术、新模式、新业态。水电水利规划设计总院(以下简称“总院”)正是秉持科技兴院、创新强院的理念,自2016年在中国电力建设股份有限公司(以下简称电建股份)立项开题,总院牵头,经历5 年多时间,完成了“流域水文气象测报和梯级水库群多目标智能管控关键技术与应用”的重大科技研究项目(以下简称重大专项),在2022年6月迎来完美收官。

2022年2月,成果高端咨询会上,业内知名院士专家团队评价认为项目研究任务多、成果丰富、内容详实,切实解决了水电工程水文设计、预报调度及防洪应急等方面的关键技术难点,是“产学研”相结合的典范,是行业的先行者、排头兵,给予“行业重器”的高度评价。

2022年6月,以王浩院士、夏军院士、唐洪武院士、张宗亮院士等知名专家组成的鉴定团队一致认为,研究成果有力推动行业技术进步,达到国际领先水平。

宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。在5年多研究中,重大专项以产-学-研-用为导向,持续投入,涉及研究单位共16家,不仅包含中国电建集团中南、成都、华东、昆明、贵阳、北京、西北勘测设计研究院有限公司等设计单位,而且引入河海大学、三峡大学、北京师范大学、合肥工业大学、华中科技大学等行业知名高校,中国水利水电科学研究院、北京太比雅科技股份有限公司等科研院所和科技公司,同时大力推动了与中国气象局的合作交流。为高质量完成研究,项目投入研究人员近300人,工作量近4000人月,形成了空前庞大的研究团队。在5年多研发过程中项目团队涌现出诸多值得铭记的感人瞬间、必须传承的精神信念。

——不畏艰难,勇于创新。在水文气象远程监测研究方面,为实现抽水蓄能电站冰清监测现场设备安装调试,以中南院石瑞格正高为代表的课题团队在内蒙呼和浩特抽水蓄能电站冬季-15℃低温严寒天气坚守现场。为实现自动监测设备投放,避免对全库盆防渗封闭层造成损伤,课题团队与时间赛跑,在暴风雪前夕,顶住低温威胁,不顾手脚冰凉麻木、流涕不止,以面包充饥,在夜晚气温骤降前顺利完成了设备吊装和投放。为保障仪器初期顺利运行,避免浮筒搁浅,课题团队通宵值守紧盯工况,每半小时以4人小组结伴,严格佩戴安全帽、救生衣等安全设施,借助80m安全绳攀岩下至水库边检查。为尽快完成浮筒的水尺安装和锚链抛掷,团队党员撸起袖子带头干,需要时就穿上水裤跳到浮筒平台上,把手伸进冰冷的水中固定水尺。课题团队经历了严寒作业、高空作业、水上作业等重重考验,实现了成套设备研发应用创新,为项目贡献了重要创新成果。

——远赴国外,推广应用。在水文气象及流域水电开发大数据平台设计方面,为实现大数据平台在老挝南欧江水电站的联合调度智能化应用,以刘洋、翁兆东为代表的中南院课题团队积极对接业主,团队成员远赴老挝,开展硬件设备集成、安装,模型算法研究、软件平台开发等各项工作。在国外疫情严峻环境下,为保障平台如期上线运行,课题团队派出成良歌、金新峰等技术骨干入驻老挝,进行平台安装调试和系统部署。前线骨干克服现场在生活上和工作上诸多不便,积极响应南欧江梯级开发需求,经常彻夜加班以满足系统的个性化定制服务,直至平台运行稳定,近半年时间技术人员才顺利回国。

——大力研发,屡克难题。在大流域梯级水库群多目标风险联合调度方面,昆明院课题团队为提高研发工作效率,在课题攻坚克难期间,采用了封闭集中办公的方式,团队成员夜以继日、通宵达旦,持续加班一年。研究骨干周鹏程为了完成“通用梯级水库群拓扑关系设置与解析算法”研究,在2017年春节假期期间,研读计算机专业经典著作,完成了计算机技术的引进、创新与改进,实现了算法研发。由于研究团队中所有人员均为水文规划专业,为了顺利完成业务系统开发,团队成员均自学软件开发、B/S框架等计算机专业技术,保障了课题研发工作有序开展、顺利验收。

——长期坚守,不忘初心。项目策划可追溯到2013年电建集团董事长晏志勇参加行业座谈,心怀对水文气象专业和流域水电开发行业的情怀,致力于推动电建集团在水文气象及流域水电开发领域的全面提升。随着一座座水电站拔地而起,电建倾注了规划、设计、建设的全部心血,此行业舍我其谁。自2016年底立项以来,项目组成立、全力推动工作进展。在5年多工作里程碑上,2017年项目启动,九大课题大纲评审顺利通过,年度考核为优秀。2018年研究工作稳步推进,各课题中期研讨,大数据平台设计方案通过审查。2019年八大专业研究课题着手部署预验收,大数据平台集成蓄势待发。2020年项目成果在老挝南欧江初具雏形,大数据平台逐步集成专业研究精华。2021年八大专业研究课题顺利通过验收,攻克了大数据平台集成难题。终期成果高端咨询,项目圆满完成验收鉴定工作。总院领导层高度重视项目研究工作,负责人彭程总在2017年大纲评审时以“仰望星空,脚踏实地”为引,展望目标愿景,对实现理论方法创新,形成系列突破性成果寄以厚望。在研究过程中,杨百银副总工不断纠偏,带领团队奋进。在2022年成果鉴定会上,院士专家团队把研究硕果推向一个新的高度。回首往事:

——贯穿其中的是不畏艰难、勇于创新的开拓精神。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。我们在研究中不断遭遇瓶颈,在试验中时常面对突变。此时,我们需要克服挫折的韧性,攻克难题的探索精神,体现在我们对研究成果的精雕细琢、野外试验的百折不挠、解决问题的通宵达旦,方才形成了目前的创新性成果。

——贯穿其中的是团结互助、共同进步的协作精神。我们立项之初,正是按照八大专业支柱和一个集总平台,根植于智能平台,集成和发展出技术体系,成果之间形成协同。我们的研究团队亦如此,在总院的牵头下,团结行业内术业有专攻的各家单位,通过无数次头脑风暴、思想碰撞,把大家拧成一股绳、力往一处使,形成了一体化研究成果。

----这是沉甸甸的成果,这是经过实践验证的成果。该成果可概述为“两个技术体系+一个智能平台”。即“缺资料地区水文气象数据监测、反演及设计理论方法和技术体系”“大流域梯级水库群预报、调度、应急、评估一体化技术体系”以及“梯级水库群多目标智能管控平台”。相关研究成果已在老挝的南欧江流域,也是我国首个、电建首次在国外市场具有全流域开发特许经营权的梯级水电站群,实现了集水文预报、梯级调度、安全应急于一体的智能化管理系统。在我国的雅鲁藏布江水电开发实践了缺资料地区工程水文设计方法;在内蒙的呼和浩特、东北的蒲石河抽水蓄能电站,建立了冰情计算及防排冰运行业务系统;在雅砻江杨房沟水电站,开展了未来径流洪水预测及发电效益、防洪风险评估;在西藏、新疆等多地商业化推广应用水文气象远程监测综合管理系统;在国家能源局的流域水电综合监测信息管理平台成功地实现了全国水能资源开发利用统计分析。经多方出具应用证明,项目研究成果有效提升了流域水电综合管理水平。

——贯穿其中的是不忘初心、面向未来的科学精神。长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。我们的研究,始于深耕水电行业、志在水电蓬勃发展。项目通过对水文测报、多目标调度、防洪应急、风险评估等水电全生命周期体系化研究,实现新一代科技对传统水电的有力提升。在“3060”双碳目标愿景下,项目成果将进一步发挥水电在新型电力系统中的作用,促进我国水电基地建成完善和水风光可再生能源一体化开发运营。

2017年项目大纲评审会场照片1
“水电工程水文气象重大关键技术应用研究”课题一验收会
“水电工程水文气象重大关键技术应用研究”终期成果高端咨询会在北京顺利召开
野外设备安装
野外试验
野外攀爬