北京市南水北调原水调水系统是构建北京市安全供水格局的重要保证，已成为北京市重要的供水生命线，其安全运行及优化调度至关重要。该系统是一个闸-泵-阀群联合调控下的管-渠-库组成的复杂系统，其运行调度管理面临水力模拟、异常诊断、安全调控与优化调度等一系列理论瓶颈及关键技术难题。本项目按照先局部再整体、先安全再优化的技术路线，形成“管道安全调控-渠道安全调控-系统优化调度”三项创新：
    创新点1：研发了有压原水管道输水系统充排水过程一三维耦合快速模拟与优化模型，首次提出了考虑水机电多重不确定性影响下原水管道输水系统正反向多工况泵阀群联合调控模式，实现了长距离高扬程大口径有压管道输水系统的安全运行。
    创新点2：研发了闸泵群联合调控下的多渠池明渠输水系统多工况动态数值模拟模型，首次提出了明渠逆坡输水系统闸泵联合调控及快速充水模式，实现了明渠输水系统的安全运行。
    创新点3：研发了管-渠-库复杂原水调水系统多水源水量优化调度模型，首次提出了考虑不同泵站组合的输水系统多工况经济运行模式，构建了管-渠-库复杂原水调水系统综合调度决策平台，实现了北京市南水北调原水系统的水资源科学调配及经济运行。

图1 北京市南水北调原水调水系统工程概况图

图2“管道安全调控-渠道安全调控-系统优化调度”成套技术体系图

图3管道安全调控关键技术图

图4逆坡明渠输水系统安全调控关键技术