我国已建的跨流域输水工程达到31项，长距离输水工程面临着构成复杂、输水方式多样，用水需求多变、水力调控扰动频繁等一系列复杂技术问题。本项成果重点解决了四大技术难题。一是建立了复杂长距离输水系统水力仿真与控制理论方法，揭示了四项机理：即有压无压转换、急流缓流过渡、水气两相瞬变、冰凌全过程生消演变机理；构建了长距离输水系统沿程糙率、局部水头损失系数、故障参数的快速辨识和不确定度评定方法等。二是提出了长距离管道输水系统成套水力控制新技术。包括发明了基于多功能调节堰井的分段低压输水新技术，揭示了分段低压输水系统的共振原理，提出了避免水力共振的设计方法；发明了适应水击控制的多喷孔套筒式调流阀和压力自适应空气阀调压室等。三是提出了长距离明渠输水系统控制技术，如：“前馈+反馈+解耦”闸门群集散控制技术，实现了“粗调”、“细调”与“协调”作用的有机衔接，解决了水力滞后严重、不确定扰动多、水位控制要求高等难题。四是建立了冰害防治与冰期运行控制技术，提出的适应气候及渠道冰情水情变化的冰期自适应控制技术，保障了冰期渠道的运行安全，提高冰期输水能力10%~15%。成果在我国引黄入津、南水北调中线、淮水北调等19项大型调水工程中得到应用，获得2016年度国家科技进步二等奖。