推动产学研用融合,助力云南水利发展
来源:科外处       发布时间:2023-08-22 11:46       浏览次数: 【字体:

云南农业大学水利学院(以下简称“水利学院”),通过推动产学研用融合等多举措并行,主动服务全省水利发展的重大科技需求,不断提升水利科技支持能力,为全省水利科技的产学研用融合提供了示范。

强化人才队伍建设,提升专业技术能力

积极引进人才,打造专业化队伍。水利学院现有教学科研人员93人,其中,博士学历的教师27人,教授等正高职称14人;有云南省高新技术创新人才培养基地首席教授1人、云岭教学名师1人、云南省双万计划教学名师2人、省产业技术领军人才1人、省高校教学科研学术带头人1人、“兴滇英才计划”青年人才6人。加强创新团队建设,提升科研能力水平。水利学院结合自身发展,组建了自然资源部西南多样性区域土地优化配置与生态整治科技创新团队、云南省智慧农业水土工程研究生导师团队、云南省高等学校农业水土工程教学团队、云南省高等学校耕地生产障碍修复利用科技创新团队等为代表的科技创新团队,有力地支撑了高水平科研创新工作的开展。

围绕水利重点领域,实施科研平台建设

水利学院围绕国家面向南亚东南亚辐射中心战略及云南高原特色农业发展、兴水润滇工程实施、城乡供水一体化等水利重点领域与工作,创建了云南省智慧农业与水安全国际联合研发中心、云南省农业节水工程研究中心、云南省土地资源利用与保护工程实验室、云南山间盆地土地利用野外科学观测研究站等4个省部级平台,以及云南省高校水资源与节水灌溉工程中心、云南省高校农业遥感与精准农业工程研究中心、云南省教育厅智慧绿色农田与碳减排工程研究中心、云南农业大学水科学研究工程中心、云南农业大学生态岩土与水土保持研究中心等厅级科研平台,并积极打造智慧水利BIM工程中心、数字孪生水利技术研发中心、数字水利虚拟仿真工程技术中心和遥感应用与数字环境中心等创新人才培养平台。

聚焦水利发展需求,积极开展科研工作

水利学院立足于云南省深入推进兴水润滇工程、高原水网建设等水利工程建设对水利科技创新的迫切需要,以水利工程新基建内涵发展与新一代信息技术深度融合为核心突破口,从基础理论方法、共性支撑技术、应用引领技术三个层面进行探索建设,依托国家重大专项、国家自然科学基金、水利部科技重大专项、云南省重大科技专项、云南省基础研究专项、企业委托技术攻关课题等项目,聚焦区域水利建设的智慧水利系统建设与运维、水工结构与安全、智慧农业水利工程、城乡供水一体化、生态岩土与水土保持、土地整治与国土空间规划等方向开展关键性、前瞻性技术开展研究工作,力图在低纬高原山区水利理论方法与关键技术体系上取得突破。

水利学院先后参与滇中引水工程、高原湖泊水环境治理等重大科技攻关项目,主持水利部重大科技项目“高原山区城乡供水一体化关键技术及智能装备研发”、云南省重点研发课题“多维供水智能化调度与城乡用水保障”、云南省水利厅科技项目“工程扰动水土保持生态修复关键技术研究与示范”等项目,通过水利科技支撑能力的提升,助力云南省水利建设事业的快速发展。

以需求为导向,探索产学研用融合“新模式”

产学研用融合发展是实施创新驱动发展战略的关键环节,是推动经济从高速增长迈向高质量发展的必然要求。面对实现高水平科技自立自强的时代诉求,产学研用融合发展承担着推动自主创新成果加速转化为现实生产力,并将市场应用需求加速反馈研发主体,进而推动自主创新能力快速提升的全新任务和使命。水利学院积极落实国家科技体制改革的新要求,按照政府主管部门确定的科技创新方向,主动加强与行业企业、科研单位的沟通联系,围绕企业或行业痛点、难点科技问题凝练研究课题,并向国家及政府行业部门申请立项,以企业为主体,企业、高校、科研院所共同筹资开展科研攻关,并将科研成果转化到生产实践中来,凝聚政府、高校、企业、科研院所的合力,实现资源整合和优势互补,推进有组织的科研,打造产学研用深度融合的新模式。该模式在水利部重大科技项目“高原山区城乡供水一体化关键技术及智能装备研发”、云南省水利科技项目“工程扰动亚高山草甸水土保持生态修复关键技术研究与示范”等科研项目实施过程中得到了较好的实践。

促进科技成果转化,释放发展“新动力”

水利学院积极推进科研成果转化,推动高水平科研成果转化为现实生产力,努力打通成果转化“最后一公里”,着力为服务云南省水利建设事业作出积极贡献。由学院智慧农业与水安全团队作为技术负责牵头完成云南干热河谷现代农业产业示范园 (列入云南省“十四五”国民经济发展规划,总投资783亿元重大项目)及“云岭一号”智慧农业科技示范园建设等标志性大成果,主要完成国家光伏提水领域的4 项国家标准和7 项行业标准,填补了农业水利工程服务于国家西南区域干热河谷农业工程重大生产项目空白点,为西南地区农业水利工程的高质量发展做出突出的重大贡献。生态岩土与水土保持团队近年依托国家自然科学基金、国土资源部公益性行业科研专项等项目支持,在水土保持生态修复、工程边坡生态治理等方面取得了一系列创新成果,第一或通讯作者发表论文100余篇,以第一完成人获得发明专利7项,实用新型专利40余项,参与制定省级标准2项,科研成果在工程边坡生态治理、亚高山草甸工程扰动水土保持生态修复、光伏发电站退化生态修复等方面得到了推广和应用。

案例一 高原山区城乡供水一体化关键技术及智能装备研发

针对云南省山区工程性缺水现象严重、水资源时空分布极不均匀实际,围绕区域供水能力与区域与社会发展布局不相匹配而面临的生产、生活保障困难等问题,紧密结合兴水润滇重大战略需求,聚焦推动云南新阶段城乡供水高质量发展,开展高原山区城乡供水一体化关键技术及智能装备研发深入研究与应用示范。

通过重点开展高原山区城乡供水保障优化技术及方案研究,探索开展基于数字孪生技术在智慧供水装备中的重大关键技术研发应用与示范,完成山区城乡供水一体化的关键技术和智能装备研发,在不同类型山区开展城乡供水科技示范点建设,解决云南省高原山区乡村生活安全供水、工程性水质保障不足的系列供水安全问题,推动云南省高原山区城乡供水一体化产业和事业的发展,为云南城乡供水重点项目建设提供科技支撑和技术保障。

水利部批准项目研究经费为680万元。项目由云南农业大学与云南省水利水电投资有限公司、云南建投第二水利水电建设有限公司、楚雄欣源水利电力勘察设计有限公司、临沧市水利水电勘测设计研究院等单位共同组织实施,已全面启动研究各专题工作,各承担单位通过加强科技协同攻关,初步探索完善水利科技力量的投入机制、研发机制和应用机制,形成贯通产学研用的水利科技创新链条。

案例二 工程扰动亚高山草甸水土保持生态修复关键技术研究与示范

亚高山草甸是山水林田湖草沙冰生命共同体的重要组成部分。近年来,随着我省高海拔风力发电、光伏发电等新能源项目不断推进,工程建设导致的亚高山草甸带植被破坏、植物群落退化、水土流失加剧等问题,不仅给亚高山草甸的生态功能保持和草地资源利用构成严峻挑战,也严重制约了新能源项目的可持续发展。然而,目前针对工程扰动亚高山草甸植被保护与生态恢复方面的研究还十分有限,也制约了工程扰动亚高山草甸带植被保护工作的有效开展。

针对这一水土保持生态修复的关键技术问题,由云南农业大学牵头,联合大唐云南新能源有限公司、中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司等单位,共同筹集研发资金,以省水利科技项目于今年3月份立项,由此构建了“政府主管部门立项和监督、企业出资研究和成果推广应用、高校承担科研攻关”的产学研用创新科研模式。该模式有利于发挥政府、企业、科研院校的各自优势,形成科研攻关的创新协同模式,实现资源整合和优势互补,推进有组织的科研,有效解决科研经费投入不足、科研成果转化难等问题,促进科技创新与产业发展的深度融合。

通过该项目的实施,有望提出不同工程扰动条件下的植被保护模式、植被恢复技术体系和水土流失防控技术体系,为亚高山草甸生产建设项目工程扰动水土保持生态修复提供技术支持。

该项目研究经费为260万元。目前,该项目已全面启动研究各项工作,完成了研究方案拟定、试验样地布设、示范点选择、土壤背景纸采样测试等工作,并已取得部分研究成果,在国内知名学术期刊发表科研论文2篇,申请实用新型专利2项,申请发明专利1项。

案例三 基于数字孪生技术智慧灌区建设提升改造关键技术研究与应用

围绕水利部开展智慧灌区建设的总体要求,学院团队结合承担的国家重大专项高分辨率对地观测系统课题研究,在高原特色农业智慧灌区政府综合治理应用与规模化产业化示范进行联合攻关探索研究。课题重点围绕云南省智慧灌区的作物生长数字孪生模型关键技术、基于物联网的作物需水智能算法、灌区农情高分遥感智能监测分析、智慧灌溉水安全评估与预警分析等开展关键技术研发与示范。

课题探索应用数字孪生技术赋能灌溉工程系统,以物联网数据知识为基础、作物生长数字孪生模型算法为核心初步实现对灌区灌溉全过程全环节数字化、网络化和智能化,构建基于数字化灌区水资源与作物生长数字孪生模型,实现节水、高效、高产、优质协同,初步构建“多元感知、智能决策、精准作业、综合管理”四个方面智慧灌区数字灌溉关键技术体系,面向不同区域和农业生产场景提出智慧灌溉综合解决方案,探索实现“灌区信息感知数字化、灌溉变量作业精准化、灌区调度决策支持智能化、灌溉管理应用服务场景化”的生产示范应用,探索智慧灌溉在农业水土全产业链的应用,为构建农业水效灌区一张网提供技术支撑,有效促进农业灌溉全的过程智慧化管理、推动智慧灌溉科技的政产学研用融合,支撑云南高原特色现代农业发展。

案例四 滇中引水工程水土保持关键技术研究

水利学院团队围绕云南省水利工程水土保持关键技术难题,强化与政府部门、设计单位、施工企业的交流合作,探索建立产学研用一体化的科研组织模式,将有效促进科技成果的落地转化。

水利学院团队深度参与中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司主持的“滇中引水工程水土保持关键技术研究”项目,重点开展滇中引水工程沿线弃渣场渣体的物理力学特性、渣场稳定安全、运行及监测预警、弃渣场水土保持监测信息化等关键技术问题的研究,为渣场灾害防治、水土保持设计及后期运行维护提供关键技术体系支撑。

案例五 云南澜沧江黄登水电站库周消落带治理试验工程实验项目

项目由黄登大华桥水电厂出资,中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司、云南农业大学负责实施,经费230万元。

项目在澜沧江黄登电站库区消落带进行植被恢复种草造林试验,以野外观测和室内试验相结合的方法,对种植于黄登水电站库周消落带不同高程的狐尾藻、苦草、狗牙根、菖蒲、水凤仙、风车草、美人蕉、花叶芦竹、竹柳、池杉等20余种植物的存活率、地上部分的生长性状、生物量进行观测,并测定了适生植物的根系固土能力。

通过三年的研究得出狗牙根、风车草、花叶芦竹3种草本是黄登消落带植被重建、群落构建和防治水土流失的优选植物,芦苇、菖蒲、牛鞭草、美人蕉、香根草等5种草本为次优选植物,竹柳是黄登电站库区消落带生态修复的优势树种;研究提出了黄登水电站库周消落带生态修复植物配置模式,建成的示范区已经形成良好、稳定的植物群落,项目成果可推广运用到三江并流区和其他条件类似的水库消落带。

项目授权发明专利1项,发表论文4篇,建成示范区1个,相关研究成果在澜沧江苗尾电站消落带治理中推广应用,效果良好。

案例六 光伏发电项目“农光互补”技术模式构建与水土保持生态修复研究

“农光互补”指农业和光伏综合利用的复合型开发模式,是集太阳能光伏发电、现代农业为一体的新型经营模式,它通过建设光伏发电工程实现清洁能源发电,发出的电能并入电网或自发自用,同时在不影响光伏电站正常运营的前提下,在光伏支架下或光伏大棚内种植适生作物(包括食用菌等)或养殖经济动物,发展现代高效农业,提高单位土地的综合收益。

在国家大力推进乡村振兴战略和实施“碳达峰、碳中和”战略的背景下,实施“农光互补”复合经营模式,有利于促进区域能源结构调整、降低碳排放量,实现土地综合效益的立体增值。因此,近年来国家和地方政府先后出台了系列政策文件,鼓励和支持光伏发电企业走农业光伏综合利用的开发模式,提升光伏项目开发的生态、经济和社会效益。然而,目前光伏发电项目实施“农光互补”复合式经营模式还面临着诸多关键技术难题。

为此,云南农业大学水利学院与中电建(武定)新能源有限公司合作,针对光伏发电项目实际和农业产业发展条件,开展了光伏发电项目“农光互补”技术模式研究,提出了《武定县万德村光伏发电项目“农光互补”实施方案》。此外,针对光伏发电场土地贫瘠、水土流失强度大、水土生态修复困难等特点,开展了光伏发电场水土保持生态修复关键技术研究。

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