【科技英才】李云：三大创新护航我国水利水电工程

来源：江苏省科协

水利水电攸关国计民生，南京水利科学研究院副院长李云长期从事水力学河流动力学与水利工程研究，30多年严谨治学，在工程水力学领域做出了突出贡献，前不久，荣获“全国创新争先奖”。

实现城市河网水环境稳定提升
长三角地区城市水系连通性差、水动力弱、水体富营养化日趋严重，同时入河污染负荷强等问题也较为突出。为解决问题，李云团队创建了城市河网水环境提升理论、技术体系和调控平台，实现了城市河网水环境长效稳定提升，支撑了中国最大经济体的生态文明建设。
据了解，由南京水利科学研究院牵头负责的“长三角地区水安全保障技术集成与应用”“长三角地区城市河网水环境提升技术与应用”等项目，在国家水专项、国家自然基金、水利部公益性行业专项、水利部“948”项目等支持下，历经10余年联合攻关终有所获。
“为推进项目开展实施，我们集合了南科院水工水力学研究所、生态环境研究所、瑞迪建设科技总公司等部门有关科研人员，采用理论分析、原型观测、模型试验、数值模拟、产品开发等综合手段进行攻关。”李云介绍，“此项目统筹防洪除涝和水资源配置等需求，以水系连通为基础，以水动力为驱动，以水环境提升为目标，创建了城市河网水环境提升理论、技术体系和调控系统，实现了城市河网水环境长效稳定提升。”
化解三峡升船机运行调度难题
三峡升船机运行调度，被称为“世界上提升重量最大、技术最复杂的重大难题”，为化解这一难题，李云团队以发挥三峡升船机通航效率和保障三峡升船机通航安全为目标，创造性地运用1:12三峡升船机船厢及引航道局部模型、1:12三峡升船机整体物理模型、1:80三峡枢纽非恒定流整体模型等，在探索中一步步寻找答案。
“我们团队结合枢纽非恒定流一/二维数学模型、升船机下游引航道非恒定流特性及大水位变幅下船厢对接技术、船舶进出船厢水动力学等重大技术问题进行综合研究，系统揭示了三峡升船机下游引航道及两坝间非恒定流波动叠加机理和变化规律，发明枢纽非恒定流作用下的船厢对接预报预警方法，成功解决了三峡升船机运行对接安全问题。该成果获得2019年度中国水运科技特等奖。”李云说。
针对我国内河通航枢纽和船闸发展的技术难题，李云带领团队提出了一系列船闸水力学重要参数的精确计算公式，构建了船闸精细化设计理论和方法，健全和发展了船闸水力学理论体系；研发了适合我国高水头船闸工程特点的输水系统与阀门防空化综合技术，解决了我国三峡、葛洲坝、沙溪口、大化、乐滩等十余座高水头船闸工程难题。该研究成果也获得2012年度国家科技进步二等奖。
创新水库大坝安全保障关键技术
多年来，水库大坝在溃坝试验和模拟技术方面存在一些关键技术难题，亟须得到解决，为了全国水库大坝安全，李云带领团队通过理论分析、小尺度室内试验、大尺度现场试验、数值模拟等综合研究手段，对土石坝溃决机理、溃坝测试技术、溃坝相似理论、坝体溃决过程数学模型、溃坝洪水演进数学模型及溃坝风险图绘制软件开发等进行了深入研究。
“为此，我们团队还创建了国内外实体坝高最高的溃坝试验场，研发了全要素、多尺度溃坝现场试验动态测量系统，揭示了土石坝溃坝的‘剪剥式’后退冲蚀、坝顶‘双螺旋流’淘刷及溃口边坡失稳坍塌三个重要力学机理。”李云介绍，目前，相关成果已在水库大坝行业管理及工程建设与运行管理中得到广泛应用，取得显著的社会、经济和生态环境效益，推动了行业科技进步。该项目作为“水库大坝安全保障关键技术研究与应用”的主要成果之一，荣获2015年度国家科学技术进步奖一等奖。
从业数十载，李云围绕水利水电与水运专业领域的重大关键科学技术，耕耘不辍，主持和完成了国家“七五”至“九五”科技攻关、国家“十一五”科技支撑计划、国家自然科学基金及大型工程委托等项目70多项，撰写科研报告和发表论文100余篇，编写专著6部，主持与参与编写规范、标准6部。面对荣誉，李云表示，未来，他将继续以解决国家重大工程技术难题为己任，面向国际水利科技前沿和国家重大发展战略，争取取得更多原创成果并造福社会。（吴红梅）