本项目研究成果属于城市给水工程技术领域。 随着我国城市供水集约化进程推进，大型输水工程不断涌现。针对大型输水工程运行安全要求高、能耗需求和设施占地大、施工与风险控制难等特点，本项目依托国内规模最大的城市供水工程-上海青草沙水源地原水工程（719万m3/d），通过5年的产学研联合技术攻关，取得如下创新成果： （1）平原城市化地区单向稳压塔水锤快速消除与控制技术。针对输水系统运行安全的最主要威胁因素水锤，建立了基于特征线法的仿真模型，分析揭示了平原地区城市原水输送系统以负压为主的水锤特征，首创了利用顶管工作井作为单向稳压塔的方法，解决了平原城市化地区单向塔无地形可利用的难题。自2011年6月通水以来，工程成功经受了气象灾害下泵站失电等不利工况的严峻考验。 （2）大型泵站整体水力条件及设备配置优化关键技术。围绕降低能耗和设施集约布置，分析了输水泵站的几何尺寸与水力流态相互制约关系，构建了整体三维数值模型，结合整体物理模型试验，揭示了造成漩涡和水流紊乱的重要因子，形成了大型泵站整体三维数值仿真与整体物理模型交互优化水力条件与格局集约关键技术，解决了复杂条件下大型泵站紧凑布置与流态稳定的难题，进水侧水头损失减少42％、用地指标低于国家标准55％。开发出水泵配置和节能运行软件，综合单位电耗低于行业2020年规划目标值10％。 （3）深埋双向受压输水隧道单层衬砌结构关键技术。基于三维数值仿真技术和创新研制的衬砌结构试验系统，创新了双向受压的单层衬砌结构体系；研发出大孔径手孔的封堵装置，提高了手孔封堵施工效率、质量和隧道整体防水性及耐久性。应用于国内首个长距离（全长13.7km）、大埋深（40m）、高内水压（0.42MPa）单层衬砌输水隧道，与常用双层衬砌相比，投资节约10%，工期缩短10个月。 （4）超长距离特大型输水系统施工安全控制技术。研发了井底快速水平移动平台的盾构快速施工方法、掘进自动测量系统及施工风险管理系统与火灾事故仿真系统，创造了最高月推进652.5m与7.2km过江管一次穿越长江且贯通精度3cm的纪录；研发出曲线钢顶管管节顶进方法、中继间优化技术，首次实现DN3600钢顶管曲率半径880m曲线顶进和1960m一次顶进；首创了深大基坑大规模、分散式降压群井智能运行与风险控制技术，建立了密集支撑爆破安全控制技术，爆破对相邻永久结构产生的最大振速小于15cm/s和动态拉应力小于20MPa。 据查新咨询，总体技术达到国际先进水平，其中大口径钢顶管小曲率半径曲线顶进等技术居国际领先地位。成果包括授权和申请专利17项（授权发明9项、实用新型4项）、工法1项、软件著作权4项、专著1部、论文33篇（SCI/EI收录13篇），已成功应用于上海青草沙水源地原水工程，节省投资2.7亿元和建设用地90亩，并推广至广州西江引水工程、上海白龙港南线输送干线工程等重点项目。