为“一泓清水永续北上”贡献力量
——2024年度国务院政府特殊津贴获得者陈晓楠专访
个人资料
陈晓楠，45岁，正高级工程师，中国南水北调集团中线有限公司科技管理部主任。他长期奋战在中线工程输水调度一线，见证了输水调度从起步到发展、从小流量供水到以设计流量甚至加大流量运行再到全线累计向北方输送南水超700亿立方米的全过程，先后荣获2023年度集团公司科技领军人才、第七届水利部水利青年科技英才等称号。
同事评价
01
“陈晓楠利用空余时间写论文、编著作，学习智能算法，自主开发程序，带领科研团队开展科技自主创新，相继获得2023年度水力发电科学技术奖二等奖、集团公司科学技术进步奖二等奖、中线公司第四届科技创新奖一等奖。近两年间，共出版专著3部，取得专利4项，获得软著5项，带领团队发表（录用）的文章26篇，他是我们身边的榜样。”
02
“陈晓楠提出了目标水位区间控制原则，扩充闸前常水位控制的概念，将点的控制扩展到区间动态控制，提高调度的灵活性，构建了充分利用中线总干渠有限调蓄能力的供水变化调整策略；提出了实用的应急调度策略，分区分段针对性实施应急调度；牵头构建调度标准化体系形成10 余项相关制度和标准。”
03
“在郑州 7·20 特大暴雨期间，陈晓楠持续奋战两昼夜；在海河 23·7流域性特大洪水期间，他连续在岗14个日夜，通过科学有效的应急调度指挥，为中线工程成功抵御洪水侵袭作出了突出贡献，诠释了南水北调人的责任与担当。”
04
“陈晓楠刻苦钻研调度业务，攻克诸多难题与团队一起不断创造首次记录：首次实现中线全线顺利通水、首次实现冰期安全运行、首次实施陶岔渠首加大流量输水、首次建立中线调度标准化管理体系，等等。”
05
“在陈晓楠身上，有着南水北调人对科技创新的坚守与执着，有着南水北调人对事业的热爱与奉献，是南水北调广大科技工作者的杰出代表。”
工作场景
陈晓楠（左一）在中线总调度中心安排应急调度工作
专访记录
问
为什么选择水文学及水资源专业？如何与南水北调工程结缘？
答
我出生于华北平原的河北省邢台沙河市，小时候老家井水浑浊带碱难以下咽的苦涩记忆让我印象深刻。高考志愿选择了华北水利水电大学，研究生在该校水文学及水资源专业学习，到了博士阶段，去了西安理工大学，继续攻读水文学及水资源专业。
2008年，博士毕业后，我正好有机会加入南水北调，便毅然投身这个伟大事业。当时，知道中线一期工程建成后，将大幅改善沿线居民生活用水，为华北地区经济、社会、生态等带来改变。让家乡人喝上好水用上好水，既是我的理想，也是自我价值的实现，更是鼓舞我始终奋斗在调度一线的强大动力。
问
中线一期工程运行调度最大的特点是什么？京石段为全面通水积累了哪些实践经验？
答
中线一期工程调度最大特点是全程自流，且除了天津干渠和北京段暗涵外全部为明渠输水。难点在于中线总干渠输水线路长、分水口门多、沿线无调蓄水库，且全年全天候供水，还需克服汛期、冰期运行等不利影响，输水调度依靠工程沿线几百个闸门的高度协调配合来实现按时、保质、保量的供水目标，调度技术难度大。尤其是每年的汛期和冰期，对输水调度工作提出更大挑战。
2008—2014年，南水北调中线京石段应急供水，工程以明渠输水为主，跨越河北、北京两地。由于输水流量较小、流速缓慢，在冬季低温环境下，渠段形成了冰盖。冰期输水期间，我们基本无前例可循，调度经验基本空白。以创新实践为支撑，我们开启了中线一期工程的破冰之旅，陆续开展了冰情预测研究，完善相关标准，首次提出冰期动态调度，从时间、空间两个维度优化冰期调度，并成功运用到后期运行实践中。
问
中线一期工程正式通水后，在运行调度方面做了哪些尝试？在科研方面，进行了哪些重点研究？
答
中线一期工程自2014年12月12日通水以来，在输水调度方面做了很多尝试。2017年以来，利用丹江口水库洪水资源化的契机，中线一期工程进入大流量输水状态，开始向北方实行生态供水，为华北平原地下水回补、生态环境改善作出了积极贡献。2020年，我们首次实现了以加大流量420立方米每秒供水52天，进一步检验了工程输水调度能力。
中线输水调度以人工调度为主，机器计算辅助，确实存在一定的短板，如人工决策对调度人员的工程一线工作经验有较强的依赖性，不同调度人员的决策水平、调控策略存在一定差异。在水情状态或用水需求急剧变化阶段，人工决策容易出现超调或频繁调控现象，水量调度和水力控制的精度有待进一步提升。
针对输水调度的关键问题和实际运行中碰到的难点和重点，我们开展了相关科学研究，加强冰期调度、输水规律分析研究，以及水利调控方法和应急调控关键技术的研究等。2023年以来，中线一期工程作为水利部数字孪生水利工程建设先行先试项目之一，在集团公司的有力指导下，打造了数字孪生南水北调中线1.0版，输水调度数字孪生仿真预演系统是重要组成部分。2024年，又开展了总干渠精准调度决策技术研究项目，针对现有人工调度的不足开展深入研究，努力提升智能调度水平。
问
在实践和科研过程中遇到失败和挫折时，如何战胜自己？
答
科研的道路上没有一帆风顺，遇到挫折甚至失败是常有的。只有不畏艰险，不怕挫折，坚持不懈，方能取得成功。在独立开发中线总干渠水面线分析和糙率计算软件时，处理分析了上万个重要断面参数，在调试程序过程中，时常遇到卡点，研发一次次受阻，每次我都要求自己静下心来认真思考，排查bug，或冥思苦想新的解决办法，在持续突破中，最终一一克服困难。
问
中线一期工程调度管理如何与数字孪生相结合？在调度管理方面，还有哪些潜力可挖？
答
中线一期工程作为大型长距离调水工程，运行工况十分复杂，输水调度作为核心业务，面临较多挑战，是保障供水安全的关键。此外，新形势新要求对中线一期工程调度管理工作提出了更高、更新的要求，需要强化预报、预警、预演、预案“四预”手段。因此，2023年开始，以预演为切入点，开展数字孪生输水调度研究。2024年，以精准调度为抓手，进一步探索数字技术、智能算法在中线工程运行调度中的创新应用，实现更高层次的调度决策智能化和精细化管理。
数字孪生与中线工程调度管理的结合，本质上是前期规范化、数字化、智能化成果的集成与升华。中线工程早期确立了“统一调度、集中控制、分级管理”的三级管理模式，形成了标准化的调度流程和制度框架。这种规范化管理为数字孪生提供了业务逻辑基础，确保数据采集和模型应用符合统一规则。中线工程自通水以来持续推进物联网布局，建成了覆盖工程安全、水质、调度的信息化体系，积累了海量运行数据，为数字孪生的数据底板提供了支撑。数字孪生的引入，进一步让中线工程实现从局部智能到全局协同、从静态管理到动态预演、从人工经验到人机共智的演变。
近年来，我们重点开展了“南水北调中线总干渠输水调度数字孪生仿真预演技术及应用”等多项科研项目，成果逐步显现。在2023—2024年度冰期输水过程中，基于冰期动态调度的思想，较水利部同期下达供水计划多3.38亿立方米。2024—2025年度，冰期输水同比计划多调了4000万立方米。
问
在科技创新这条道路上，要保持什么样的态度？发展现代水网新质生产力，你有什么想法和建议？
答
科技创新如同登山：荣誉是途中的里程碑，而非终点，唯有保持“归零心态”，将个人追求融入国家科技自立自强的大局，才能在持续突破中实现真正价值。
在科技创新这条道路上，保持正确的态度是突破瓶颈、实现价值的关键。一是需要有甘坐“冷板凳”的定力。科技突破往往需要数十年如一日的积累，从基础研究到应用转化，每一步都可能面临未知与挫败，这就需要保持对科学本质的敬畏，不因短期成果或外界评价动摇方向。二是需要打破学科与认知边界，坚持“需求牵引、应用至上”原则，以问题为导向，积极拥抱人工智能新技术，充分发挥南水北调工程1:1原型的场景应用优势，解决实际问题。同时，在新技术的应用上要秉持“守正创新、稳妥审慎”的理念，立足工程实际需求，避免“为了创新而创新”。
在国家水网建设中，实现科技创新成果的高效转化，构建现代水网新质生产力，需要从技术突破、机制创新、生态协同和政策保障等多维度发力，需要以“数字孪生+智能感知”驱动水网智慧化升级，突破“卡脖子”技术，加强自主化核心攻关，构建“产学研用”协同创新生态，推动央企、科研院所、科技企业等组建创新联盟，开展联合攻关；需要创新制度供给，破解体制机制障碍，优化协调机制；未来国家水网建设，需要超越传统基础设施逻辑，转向“水资源—经济—生态—社会”多元价值创造，通过科技创新将水网转化为数据流、能量流、资本流，协同赋能的“新型生产力平台”，最终实现“水尽其用、城水共荣、人水和谐”的可持续发展目标。
发展现代水网新质生产力是推动集团公司高质量发展的内在要求和重要着力点。在宏观层面，我们需要锚定国家战略，服务国家重大需求，围绕“十四五”规划中“科技自立自强”的核心目标，重点在数字孪生领域布局攻关，牵头制定行业技术标准，通过高水平论文、发明专利等强化科技话语权。在微观层面，需要聚焦技术突破，夯实创新根基，通过创新团队建设，形成创新组织模式，推进自有人员科研核心技术攻关，加强科研成果转化，助力南水北调工程高质量发展和国家水网建设。
撰稿 | 许安强
责编 | 安亦扬
校核 | 陈思璐
审核 | 李东海
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