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1700440027 浙江
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:通过震源位置和速度结构联合反演,分阶段对珊溪水库地壳速度结构进行成像,得到了珊溪水库及周边地区的三维速度结构、精定位地震目录,确定了珊溪水库地震发震构造。引入基于Gassmann方程的流体替换方法,计算得到珊溪水库流体扩散率和岩石孔隙度。引入模糊数学方法研究水库水位变化与地震活动的关系,结合地震震中迁移、震源机制变化、日月引潮力调制、水库地震与区域地震活动起伏之间的相关关系研究,划分了地震活动的三个阶段,给出了每一阶段的主要特征和影响因素。通过对发震断层的渗透结构、周围岩体类型以及两者的组合形式进行野外地质调查研究,修改完善了珊溪水库区地震构造分布图,建立了珊溪水库水文地质结构的概念化模型,探讨了水文地质结构对诱发地震的制约作用,给出了珊溪水库诱发地震的发震机理,以及水库诱发地震评价与预测的方法。
1700440510 浙江
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:简要技术说明及主要技术性能指标:该项目为2015年度浙江省住房和城乡建设厅建设科研自筹项目。随着水库作为饮用水源地的地位日益上升,因关乎饮水健康人们越来越关注水库水体富营养化以及带来的藻类(水华)问题。要科学进行水库安全运行管理以及富营养化防治研究首先必须摸清高发期藻类群落的生消演变过程以及水质关联指标变化的规律,国内对水库藻类群落演替情况的研究往往比较宏观,一般只重点关注生物量高、水体中优势种群明显的阶段,这样的调查只能在整体上对藻华进行分析,无法摸清完整的演替规律进而进一步探究限制藻华的关键因子。该项目通过对汤浦水库春季藻类高发期间水体藻类数量和种群进行的分区、分层连续密集跟踪监测,完整研究高发期优势藻种整个生消过程,了解优势藻种从潜伏、指数生长、稳定到衰亡的生长周期以及在整体水域分布变化的规律;同时结合水温、营养盐等主要环境因子与优势藻种生消过程的关联性分析,找到限制优势藻种生长的关键因子并进一步探究其对于藻类生长的指示作用。项目实现了预期技术目标,如下所示:合同规定的技术指标实际完成情况确定汤浦水库藻类高发期的优势藻种,摸清典型藻类种群的时空演变过程研究表明每年春季汤浦水库都会出现硅藻高发情况,优势藻种以往一直为曲壳藻,但2016年却转变成针杆藻。硅藻高发的时空分布特征为:时间上一般4月前为潜伏期,4-5月是指数生长期,稳定期非常短暂约一周后快速进入衰亡期;空间上,2015年水平方向上群落生长同起同落没有明显差异,2016年库首要先于库中库尾高发;垂直方向上藻类一般集中于上层水体(6m以上)生长。分析主要水质指标和藻种群落演变过程的相关性通过分析水温、pH、溶解氧、藻毒素、土臭素、2-甲基异莰醇、无机碳等水质指标随藻种群落演变的变化情况,提出了硅藻最佳生长温度、硅藻水华限制因子以及观察、预判藻类生长的示指标等研究结论。根据科技查新结果,项目通过对硅藻高发期间水库不同区域水体藻类生长情况所进行的连续密集跟踪,找出水库优势硅藻从潜伏、指数生长、稳定到衰亡的生长周期在整体水域分布变化的规律,以及通过对硅元素和硅藻生长的关联性研究,在确认溶解性硅是春季硅藻生长限制因子的基础上,推断其在特定水体中达到限制作用的定量浓度范围(在汤浦水库为0.5~1mg/L),进而提出在高发期可利用水体溶解性硅浓度来预判硅藻生长趋势,其研究内容在国内相关文献中未见具体述及。推广应用前景与措施:浙江省已有70%以上的城镇以水库为生活饮用水源,水体富营养化是水库主要的水质问题,且随着经济社会的进一步发展,富营养化程度以及带来藻类高发情况有进一步加剧的趋势。国内对于藻类高发(水华)形成机理、影响因素和控制方式都还在研究和探索中,由于难以准确把握藻类高发的生长周期,无法找出限制水华的关键因子,使水库安全运行管理以及后续水处理应对都显得非常被动。该项目将有助于水库管理者对硅藻水华发展趋势作出较为准确的预判,从而在库区管理、水源调度以及水处理工艺运行上采取合理、有效的措施,最终确保绍兴地区供水水质安全。同时项目研究也可为行业内水库专用水源地富营养化科学防治研究提供有益的借鉴,对提升全省饮水安全具有积极推动作用。
1700441284 浙江
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:水资源年内和年际分布不均引起的持续性干旱往往是影响区域用水安全的重要因素。水库作为区域最重要的优质调蓄水源,当面临可能发生的持续性干旱时,通过分析水雨情、工情等信息,及早发出预警信息,引导水库合理调度供水,减少因供水不足造成的损失,对提升区域供水安全具有十分重要意义。在总结分析水库调度、水量预警相关理论和研究方法基础上,研究提出了干旱期水库水量预警含义、预警指标、预警线、水库水量预警方法、预警指标及预警线确定方法、水库水量预警响应机制和水库调度运行策略。通过该次研究,取得以下成果:围绕水库干旱预警首次提出水库分级分期蓄水量预警指标,为干旱期水库调整供水调度规则提供了指导。以水库长系列供需分析成果为基础,以用水保证率为基准确定多功能水库分期分级预警指标,有利于促进水库精细化管理。上述研究成果已在杨溪水库和湖漫水库水量预警中得到应用,取得了较好的经济效益和社会效益。
1700441733 浙江
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:针对富春江船闸改造加固工程特点与难点,从方案设计、薄壁闸墙抗渗砼施工、大空间输水廊道加固、大面积砼衬钢板加固、新旧输水系统衔接、动水闸门启闭机改造等方面开展研究,形成了既有船闸升级改造施工成套技术。该成果主要创新点如下:研发了凝结时间长、粘结强度高的新老混凝土界面剂,提出了"老化混凝土凿除、化学植筋挂网、刷涂界面剂和新浇贴面细石纤维混凝土相结合"的加固方法,解决了老船闸大面积超薄贴面混凝土加固技术难题;提出了铜止水与橡胶止水相连接的技术方案,研发了专用模具,保证了新老船闸结合部止水效果;首次提出了"平面渐扩"+"大衔接池"的新老输水系统衔接方案及"顶扩体型"的阀门段布置型式,解决了新老船闸输水系统衔接问题,廊道水流条件较好,空化得到有效抵制,保障了工程工作阀门的安全运转。并通过原型观测,经反复调试,得到了高水头船闸工作阀门开启历时曲线,为同类船闸调试提供了借鉴。对下沉门动水关闭系统中的下沉门的结构进行了设计研究,并对下沉门动水闭门工况进行了验算,提出了动水门安装过程中的具体施工工艺和控制措施,并通过专家论证方案进行了老船闸动水闸门试验,可在最不利工况下进行动水启闭,为大坝安全运行提供了新的思路。
1700442058 浙江
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:该课题是一项涉及社会、经济、水利、环境等多学科的、复杂的系统工程问题,运用现代系统科学与计算机模拟相结合手段,进行综合的、定性与定量相结合的分析、计算。具体研究内容主要包括以下三个方面:首先,在充分考虑水库多种来水、用水户关系的基础上,构建混联水库群联合调度模型,并通过模拟方法、优化算法来求解调度模型;其次,设置调度情景方案,采用常规和优化算法求解模型进行长系列调度计算,分析比较不同情景不同方法下的供水调蓄工程水库群常规和优化调度策略,分析其合理性;最终,按照推荐的水库群优化调度策略,采用3种方法,制定供水调蓄工程运行调度方案,分析调度方案的合理性,最终得出最优的水库群优化调度策略和方案。该项目通过近多年的不懈努力和实践,已取得较为丰硕的研究成果。基于该项目共获得授权发明专利8项;发表SCI论文10余篇(多篇SCI top期刊)。
1700450262 广西
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:课题来源于广西自然科学基金青年基金项目“漓江上游气候和土地利用/覆被变化对河川径流的影响”,课题任务书编号:2012GXNSFBA053140。研究目的与意义:在全球气候变化的背景下,人类活动加剧,频繁改变流域下垫面的时空分布,从而改变水循环的时空分布格局。流域尺度的水文响应是水循环研究的一个重要支撑点。基于流域的水文响应过程研究作为流域水资源综合开发利用、流域土地利用类型的集成管理基本依据,不仅具有重要的实践意义,而且从科学研究的角度讲,它是从宏观全球尺度向微观尺度的过渡,是连接微观和宏观研究的重要纽带,也是尺度过程的焦点。定量评价漓江上游气候和土地利用/覆被变化对河川径流的影响,探讨漓江上游合理的土地利用/覆被变化空间分布格局,不仅对于预测与评价未来气候和土地利用/覆被变化对漓江流域径流的影响非常关键,而且对于在全球变化背景下,区域土地利用规划以及水资源的可持续利用也有着极其重要意义。主要论点与论据:漓江上游河川径流丰枯变化基本规律。通过集对分析(Set Pair Analysis,SPA)表明,漓江流域上游各季节径流丰枯分布主要表现为平水年占优,尤其为秋季径流。基于信息扩散理论,漓江流域上游夏、秋两季径流发生季节性旱涝的周期相比春、冬两季更短、风险更高。漓江上游气候和土地利用/覆被变化对河川径流的影响。漓江上游流域春、夏和秋季三个季节的径流主要受降雨的影响,其中,春、秋季节径流的减少主要是由于季节性降雨量的减少导致。而冬季径流主要受人为活动主导,特别是水库对径流的调节作用。1986年至2007年间,人类活动特别是水库增加了19.04%的冬季平水及丰水径流。同时提出,漓江流域最少需要保持107mm或38m<'3>/s的径流量才能满足下游流域水资源的需求。漓江上游流域土地利用/覆被变化对流域径流的影响。通过分析2000年前后十年流域径流流量过程曲线(Flow Duration Curves,FDC)发现,2000至2010年间,流域土地利用/覆被变化相比于1991至2000年间减少了流域平水及丰水径流,减少了16.59%,而枯水径流的维持应该归功于流域上游水库枯水季节的补水工程。基于近十年(2000-2010)流域气候和土地利用/覆被变化对漓江上游河川径流影响预测。从多年平均气候和土地利用/覆被变化对流域径流变化的影响来看,流域径流呈增加的趋势,气候变化对流域径流增加的贡献率为13.46%,而土地利用/覆被变化对流域径流增加的贡献率为-12.46%。未来漓江上游流域径流的变化依然是主要受气候变化(降雨)的影响,而土地利用/覆被变化对流域径流的变化而负作用。因此,在通过生态文明建设寻求可持续发展的今天及未来,需要科学、合理规划好流域土地利用格局,使土地利用/覆被变化对流域径流的影响为正能量的促进作用,利于区域生态环境、水资源的可持续发展。创见与创新,社会经济效益及存在的问题:定量评价了气候和土地利用/覆被对流域径流的影响;气候变化对流域径流增加的贡献率为13.46%,而土地利用/覆被变化对流域径流增加的贡献率为-12.46%。通过该项目的实施,主要提出流域气候和土地利用/覆被变化对水资源的影响,为水利及林业部门提供科学依据及技术支撑,暂无显著的社会经济效益。由于遥感影像数据(Landsat)分辨率的影响,无法分辨不同森林类型的面积变化对河川径流的影响,因此无法提出合理的森林类型分布格局对流域水资源的可持续利用影响。
1600380001 宁夏
X14 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:该项目针对艾依河水与地下水的互补关系以及多种水源水质水量时空变化的实际问题,开展了艾依河补水机制及水平衡调控研究,意义重大。项目通过选取典型监测断面,布设地下水监测井,系统测算了艾依河河湖地表水和地下水互补水量,并探讨了互补规律;提出了维持艾依河河湖水生态健康的基本需水量和生态需水量;建立了艾依河多维水质水量数学模型,提出了科学合理的艾依河河湖湿地补水机制和多水源调度方式。研究成果为艾依河补水平衡和生态健康提供了科学依据,对艾依河进行多水源水质水量科学调度具有较强的指导作用,推广应用前景广阔。
1600440562 青海
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:项目针对三江源地区水文资料缺乏和水资源保护开发的社会需要,收集、调查了大量气候、水文、水资源、水环境、社会经济等基础数据,补充监测了一百多条河流断面枯季径流和水质,精细评价了水资源数量、质量及其时空分布规律,揭示了21世纪以来全球气候变化背景下的三江源水资源演变新特征。以生态保护和提高饮水安全为核心,预测了2015年、2020年的需水量,提出了相应的水资源配置方案。通过研究,提出了一种无资料地区获取径流特征的新方法,基于产流机理,构建了降水-降水损失-坡度径流模型,实现了无资料地区径流分析理论、方法的重大突破。编制的三江源区综合水文要素空间分布图集,空间分辨率和精度有较大幅度提高。研究具有重大的理论和应用价值,成果达到国际先进水平。
1600420115 安徽
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:该项目以淮河中游为研究区域,结合流域长系列水资源演变态势剖析,解析了淮河中游枯水期水资源演变规律,构建了多枯水组合条件下区域水资源配置与调度模型,开发了淮河中游枯水期水资源调度系统,提出了淮河中游枯水期水资源配置与调度方案。项目取得了三大原创性成果:创建了淮河中游枯水期水资源系统解析与动态模拟预测技术,揭示了淮河中游枯水期多水源演变规律,剖析了不同水平年、不同枯水组合情境下水资源供需态势,对淮河干流主要控制断面枯水期来水量进行了预测;创建了基于分行业用户满意度的枯水期水资源配置模型,科学刻画了淮河中游蚌埠闸、沿淮洼地、采煤沉陷区等多边界多控制要素的复杂调控系统情景,提出了淮河中游多枯水组合情境下水资源配置方案;研发了一般枯水期多维临界调度与特殊枯水期预警、应急调度技术。基于淮河流域整体调度规则,提出了淮河中游枯水期调度原则,采用时间延迟的MOSCEM-UA优化方法,构建了调度模型,开发了应用平台。该成果已在淮河中游及相关地市枯水期水资源配置、调度与“三条红线”总量控制指标分解等实践中得到应用,使95%年型的枯水期缺水率下降15%左右,取得了显著的社会经济效益,总体达到国际领先水平。
1600440322 青海
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:青海湖作为中国最大的内陆咸水湖对青海省生态环境与气候有着举足轻重的地位与作用,该次青海湖容积测量完成了水面面积与容积数据的测量工作,并绘制出青海湖水位容积关系曲线,水位面积关系曲线,青海湖1:50000水下地形图。这一成果为青海省湖泊开发治理提供数据支撑;为青海省生态环境保护提供有效依据;为最严格的水资源管理提供数据支撑;为防汛抗旱提供基础数据保障;为湖区旅游业提供准确数据支持。对青海省未来社会经济发展有着深远的意义。成果达到了国内领先水平。
1600320048 福建
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:项目所属科学技术领域:属水利科学技术领域。主要技术内容:多元耦合水资源系统分析方法。首次采用全省河流水文同步性分析、多站回归分析、多参证站时空插补展延技术、水资源多要素时空平衡分析及还原计算技术、地表地下水重复扣除等技术,构成了先进的多元耦合水资源系统分析方法。全省水资源总量及时空分布成果的科学性和合理性达到了一个崭新的高度。三级二指标干旱等级划分方法。采用定性定量分析相耦合模糊分析方法,分析了全省旱灾特征,创造性地将粮食和经济损失率选定为福建省旱灾等级划分标准,并区分成严重、中度和轻度旱情区等三级。与国内通常采用的指标等级划分标准相比,更符合福建省实际情况。计算与复合相耦合的生态环境需水预测和泄洪倒扣的水资源可利用量计算法。以净定额及水利用系数预测为基本方法,采用趋势法、人均用水量预测法、弹性系数法等其他方法进行复核,预测生态环境现状与工程建设目标条件下的生态环境需水。采用倒扣法,扣除河道内最小生态环境需水量和汛期难以利用洪水量,计算地表水资源可利用量。与类似省份相比具有明显的新意。基于节水和产业结构调整的水资源控制和管理指标体系。采用总体达标,重点优先、统筹兼顾的分解原则,分解各区市用水总量,制订分区总量控制指标;以分区万元GDP取水量、分行业万元工业增加值取水量作为用水效率控制指标;以水功能区达标率和限制纳污为污染控制指标。在省级最严格水资源管理方面处于领先地位。沿海丘陵山区水资源规划和水量调控。采用数学物理模型,模拟了多种水资源工程对水资源时空调配的互补和制约作用。针对源短流急的特点,采用多工况水量调控方案的协调性分析方法,进行了组合工程调配下的供需水动态平衡分析,基于“沟通”与“协商”的和谐新理念,建立了全省各流域大尺度多目标高效模拟、全要素决策的会商平台,实现了水资源配置要素不确定性分析和不同利益主体之间的决策支持,由此生成的水量调控方案更加科学合理。技术经济指标:多元耦合分析方法科学合理。基于模糊数学分析筛选出的干旱分类标准符合福建省的特点。基于全省水资源供需耦合分析和多工况水量调控方案,编制水资源综合规划等专业规划,制订最严格水资源管理控制指标。社会经济效益巨大,年节约用水量2.23亿m<'3>,多年平均年增收节支总额15600万元。发表论文28篇,培养博士研究生1名、硕士研究生3名;为福建省水利规划院培养了6名技术人员。应用推广及效益情况:研究成果已应用于《福建省水资源综合规划》等十多个专业规划中。为相关部门制定和实施国民经济和社会发展规划、城市总体规划、重大建设项目布局提供了重要技术参考依据。为省政府颁发的有关节水型社会建设和最严格的水资源管理的法律法规提供了完整的依据。对沿海丘陵山区水资源开发利用、水量调控模式和抗旱对策制订等具有推广应用价值。
1600320049 福建
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:该课题为大型水利水电建筑工程、水土保持和环境保护领域技术研究课题。中国和世界上大型水利水电工程是土石方量和弃渣量非常巨大的开发建设项目,工程开发产生的弃渣往往是水土流失产生、发展和防治的重点,弃渣处理是否得当直接关乎整个工程水土流失防治和环境保护工作的成败。如何减少工程弃渣以及弃渣综合利用和防护治理是抽水蓄能电站上下水库和大型水利水电工程弃渣研究中的技术重点和难点。该课题结合福建仙游抽水蓄能电站上下水库弃渣开展技术研究工作。福建仙游抽水蓄能电站是福建省第一座抽水蓄能电站,电站装机容量为1200MW(4×300MW),安装四台单机容量为300MW的混流可逆式水泵水轮发动机组,工程概算总投资44.46亿元。该工程属大(1)型一等工程,主要永久性建筑物按1级建筑物设计。针对仙游抽水蓄能电站上下库及地下工程土石方开挖弃渣量大(约646万m<'3>),场地小、处理难度大等问题,开展了弃渣综合利用和治理技术研究,研究的主要工作、成果及创新点有:①根据福建仙游抽水蓄能电站面板堆石坝坝体填筑材料静力特性试验成果,国内首次在下游堆石区直接采用强风化料填筑,大大减少料场强风化石料弃渣,节约了工程投资。②为减少上水库工程弃渣占地,尽可能降低弃渣对上库区周边环境的影响,国内首次采用土石方弃渣与面板堆石坝结合设计,优化上库坝后量水堰布置。③为美化环境,增加旅游收入,促进地方经济发展,国内水利水电工程中首次提出在渣场上设置观光果园,并结合旅游景观设计的开发思路,体现了社会效益、经济效益和环境效益的协调发展。④针对下水库区地形、地貌及地质等特性,国内首次利用水库主河道的死库容堆放弃渣,减少弃渣场占地问题,相对库外弃渣减少征地面积约11.1万m<'2>,并大大节省了渣场水保措施费用和征地费用。⑤针对库内弃渣需要解决导流度汛等问题,国内首次在渣场采用埋设混凝土管结合渣场导流明渠导流方案,确保了施工期库内渣场和下游大坝的安全过流及度汛。仙游抽水蓄能电站上下水库弃渣根据水土保持相关要求结合水电工程建设的理念和特点,面板堆石坝下游次堆石区直接采用强风化弃渣填筑,在大型三轴试验的基础上,应用三维有限元计算分析,满足应力变形的要求;面板坝坝后堆渣提高了下游坝坡的抗震稳定性;采取长距离涵管和预留缺口等防护措施,成功解决了库内渣场防洪度汛问题。上述措施均为国内水利水电工程首次应用,研究成果对同类工程具有很强的指导和借鉴作用,具有较大的推广应用价值,总体技术和设计创新上居国内领先水平。通过课题研究,成功解决了646万m<'3>弃渣,有效地对水库弃渣进行利用和综合治理,不但防止水土流失和保护地区环境,而且成功解决弃渣占用土地问题,并大大节省了渣场水保措施费用和征地费用,节约工程投资约2150万元,减少征地面积约14.43万m<'2>,经济效益、社会效益和环境效益显著,并为该省第一座抽水蓄能电站顺利建设创造了良好的条件。
1600320051 福建
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:该课题属水文及水资源学科领域,为应用基础研究类型。泉州市属于“水资源紧缺区”,人均水资源量1167m<'3>,仅为福建省的36%、全国人均水平的一半,尤其是沿海地区人均水资源量仅102~294m<'3>,属于“绝对贫水区”。该课题通过对泉州市社会经济现状、发展规划和供用水情况的调查分析,研究泉州市存在的供水问题,抓住泉州水网供水的主要矛盾,提出泉州市七库连通工程,将山美水库、惠女水库、彭村水库、龙门滩一级水库、陈田水库、菱溪水库、泗洲水库等7座大中型水库连通,为供水体系建设提供依据。经过对泉州市现状零散分布、独立供水的库群供水体系进行深入的分析研究,基于Matlab/Simulink仿真平台,开发了库群调度模块,建立多维长过程水量平衡系统模型,模拟泉州市大中型水库库群纬、12个县(市、区)用户纬、5条江溪的来水纬,通过模型50年600个月长过程计算,研究泉州水网的供水格局,提出了七库连通优化配置方案,分析七库连通工程及子工程的工程规模、调度运行和供水效益,多年平均新增水量1.55亿m<'3>,P=97%特枯年增加可供水量2.12亿m<'3>,并形成双线路供水格局,提高区域大工业用水安全,具有重大的供水效益。该研究课题建立了多维长过程水量平衡系统模型,提出库群连通的办法,可充分挖掘境内现有蓄水工程潜力增加供水,并实现自流、封闭、双线路输水,对挖掘境内水资源开发利用潜力具有重要的意义。该课题采用库群连通的理论方法进行供水研究,属于学科的前沿阵地,该课题研究成果直接应用于生产实践,研究成果对提升水安全作用重大,具有重要的社会效益、经济效益。成果具有创新性和实用性,可推广到其他地区。
1600570581 广西
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:项目面向广西北部湾经济区实行最严格水资源管理制度的现实亟需,开展区域水资源开发利用总量控制的理论研究,构建区域取用水总量控制的指标阈值体系,研发区域水总量控制红线制定与动态管理的关键技术体系,并开展关键技术的实践应用,提出广西北部湾经济区取用水总量控制红线与管理方案,为经济区取用水的总量控制与精细化管理提供技术支撑。项目取得如下创新成果:一是提出了区域水资源开发利用过程控制模式,绘制了不同来水频率条件下区域生态用水保障和用水效率提高双重要求的水资源开发利用总量控制的动态曲线,识别了缺水期和丰水期区域水资源开发利用总量控制的不同起点和路径;二是提出了交界断面量质动态闭环反馈的复杂水资源系统的多维均衡阈值确定方法,构建了适合于广西北部湾经济区的水资源开发利用控制多维均衡决策范式;三是研发了面向河流生态功能维系的区域耗水红线分配及水循环动态响应模拟技术,提出了与取用水红线控制指标相协调的耗水控制指标;四是发展完善了径流聚类预报与断面复核双约束的时程滚动修正序贯决策方法的动态管理技术,形成了广西北部湾经济区重点用水户的水资源动态管理方案。经国家图书馆的系统检索,认为该项目主要技术创新在国内外未见到相同的公开文献报道。包含三名院士组成的验收专家组一致认为,研究成果在水资源开发利用控制理论与技术方面有重要创新,具有重要的实践应用价值,达到国际领先水平。研究形成的多项关键技术已在国家、区域、用水户等多个层面的规划与管理实践采用,应用领域包括水利发展重大规划、最严格水资源管理技术标准、红线指标的细化与考核、节水技术与工艺改造、计划用水指标制定等多个方面,取得了显著的社会与经济效益,推广应用前景广阔。研究成果获得第四届广西天湖水利科学技术一等奖。
1600600443 湖北
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:景德镇城市防洪堤位于流经景德镇市市内的昌江左岸堤防全长6.4公里,该堤防工程以防洪为主,兼顾城市绿化休闲场所;该段堤防正常水位22.5m,设计洪水水位35.74~33.40m(98洪水水位34.27m),设计堤顶高程37.24m~33.90m,原堤为渣填土(以瓷片为主),堤身疏松渗透性强,原河床砂砾石层高程为18~20.5m,根据设计断面自下而上采用水下混凝土为基础,其上为浆砌石挡墙,最上为L型混凝土挡墙,中间采用回填土和土工防渗膜过渡连接;水下混凝土和浆砌石挡墙轴线长4060m,L型混凝土挡墙轴线长3860m;主要工程量包括:水下混凝土4.9万m、常规混凝土2.0万m、浆砌石挡墙5.4万m、土方开挖回填36万m等。
1700410008 广东
TU99 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:课题来源与背景:由于水质污染现象日趋严重,导致全国范围内多数地表径流水质较差,其中最为突出污染物指标是氨氮问题;2006年12月卫生部颁布新修订《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),水质指标由原标准35项增至106项,部分指标限值更为严格。《2012年广东省水资源公报》指出,广东地区水功能区水质达标率不容乐观,在监测评价的86个国家重要饮用水源功能区中,达标38个,达标率为44.2%。在评价的38个重要城市饮用水源地中,水质达到或优于Ⅲ类的有35个,占92.1%,氨氮是主要污染项目之一。随着工业化进程的不断加速,水源污染事件日益增多,广东地区饮用水安全的重要性日趋凸显。该院为保障人民饮用水安全,针对水源污染愈发严重,供水安全性的需求不断提高现状,自主立项了供水水源生物预处理方向的科技创新项目。生物预处理工艺在供水水源处理方向的研究,主要应用于城市生活饮用水氨氮超标或存在氨氮超标隐患的饮用水处理,是广东地区饮用水处理的空白区域。该项目的研究重点是饮用水污染物重要指标的氨氮值,针对广东地区地表气温高,氨氮波动频繁、峰值变化大等特点进行研究并制定处理方案。研究目的与意义:该项目针对广东地区微污染水源生物预处理等重大课题进行了深入的研究,对比分析不同生物预处理工艺的特点,针对现有技术提出改进措施,通过中试试验得到最优化设计运行参数,完成工程设计,实际调试运行,在总结设计、运行的经验的基础上,编制完成《广东地区供水水源生物预处理(接触氧化工艺)设计导则》,对保证广东地区甚至全国范围内给水处理水平及安全效益具有重要意义。主要论点与论据:该项目目的是通过建立氨氮削减模型,优化适用于广东水源水质特点的生物预处理技术,总结出了预处理行业的设计导则,指导广东地区解决供水水源氨氮超标问题;其技术要点如下:针对广东地区供水水源氨氮峰值冲击大、波动频繁的特点,优化污染物处理技术及进行适应性分析。全流程优化参数设置,成功将悬浮填料接触氧化工艺应用于10万吨/d以上规模水厂并取得良好效果;建立完整的水质污染物削减模型,历经"中试模型→工程应用→成功运行→行业导则"等一系列过程,完成项目研究,总结出了预处理行业的设计导则,指导广东地区供水水源生物预处理技术的发展;创见与创新:华南地区首次采用悬浮填料接触氧化工艺,同时也是国内首次将其成功应用于10万吨/d以上规模水厂;广东地区供水水源存在氨氮峰值冲击大、波动频繁的特点,研究必须建立在大量检测数据的基础上;多方位工程参数优化,多角度观察运行效果,争取最优处理结果。在水处理工程技术研究中,引入"全流程"概念,历经"中试模型→工程设计→工程应用→成功运行→编制行业导则"等一系列过程,完成项目研究。工程应用操作简单、方便,工人操作仅需针对鼓风机和排泥设施即可,应用效果相当良好;处理过程中首次增设刮泥设施,实际操作结果显示应用效果良好,大量卷扫进入的海瓜子、泥沙去除保证了处理系统安全运行及水质的达标;工艺流程简单,自动化程度高,造价低,运行、维护费用低。实际建设成果显示单位造价≤300元/T,节约投资比例约15%;该项目综合电耗0.049kwh/T,低于国内已运行的其他处理工艺电耗约25%;社会经济效益:该项目产生的显著经济效益与安全绩效,显著提高了社会效益,主要表现在以下几个方面:对广东省建筑设计研究院、华南地区乃至全国水处理行业的科技设计水平具有促进作用,提升了企业的竞争力。促进老旧水厂的改造,提高了资源的利用率,实现可持续、跨越式的发展。对广东地区供水安全具有积极的推动作用,进而对区域经济发展、社会稳定发展具有积极的推动作用。生物预处理技术在原水处理中的应用,为今后广东地区乃至全国类似工程推广应用提供了重要科学依据和值得借鉴的佐证。该研究成果的适用价值较高,具有广阔的推广应用前景。广东地区的原水氨氮超标的现象频发,因此,该技术成果推广前景非常广阔,推广后的社会经济效益及其显著。
1700260315 安徽
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:该项目属水资源领域,涉及水文水资源、信息技术、系统工程、地理遥感和社会经济等多学科。主要内容:蚌埠市位处淮河中游,属于南北气候过渡带,极易发生洪、涝、渍、旱等灾害。是资源型、工程型和水质型缺水兼有的城市。城乡供水单一、水源地建设滞后、调蓄能力不足、水源承载能力与保障程度低、枯水年或枯水期水量水质风险大。相对其他省市而言,其水资源配置和供水安全的复杂程度为国内外少见。课题组汇集长期从事淮河重大科学问题研究的安徽水利科学研究院、河海大学等单位,针对蚌埠市多水源配置能力薄弱及供水安全等问题,从水资源演变特征、水资源动态管理体系、枯水期多水源演变规律及动态模拟、水资源供需态势分析、多水源多用户联合配置技术、水环境与水生态修复措施、供水安全保障等方面开展了长达5年的系统研究。研究成果:采用多时间尺度分析法对水文情势和水资源演变规律进行了多要素系统分析,揭示了变化条件下水资源全要素演变规律;建立了考虑作物水利用和沟网调蓄条件下的地下水调节计算模型,实现了地表水与地下水的良性互馈及高效利用。建立了基于交互式情景共享-系统仿真耦合的水资源优化配置平台,系统研究了地表水、地下水、沿淮洼地蓄水、外调水、再生水等多水源水量调度动态约束条件,提出了多水源、多用户、多控制要素动态条件下的蓄引技术和不同组合条件下的联合配置方案,为建立最严格水资源管理“三条红线”控制指标体系提供了科学依据。构建了淮河干流蚌埠闸以上枯水年、枯水期水资源动态演变模拟模型,剖析了不同枯水组合情境下水资源供需态势,定量评估了不同用水竞争及不合理开发情景引起的缺水及水环境污染等供水安全风险,为制定蚌埠市供水安全保障方案提供技术支撑。创建了区域水资源安全综合评价指标体系,建立了基于AHP构权的区域水安全多层次模糊综合评价模型,研发了基于系统用户满意度最大的水资源应急调度关键技术,为制定应对淮河突发水污染和极端枯水事件应急调度方案提供科学依据。提出了融合供水保障、生态复育、山水景观、山水文化于一体的水域综合治理关键技术体系,改变了区域水资源开发利用中只注重供水保障的现状,为区域水安全保障和水生态文明协同建设提供了示范。知识产权及论文、专著情况:成果所构建的模型、方法和技术体系等,获得发明专利1项,软件著作权4项,发表论文论著30余篇(EI论文1篇,双核心期刊论文5篇,CSCD中文数据库论文1篇),出版著作1部,促进了水文水资源相关领域的技术进步。经专家鉴定,成果整体达到国内领先水平,并获得2015年度蚌埠市科技进步一等奖。应用推广及效益情况:成果已被水利部发展研究中心、安徽省水利厅、安徽省淮河河道管理局、蚌埠市水利局等单位应用于安徽省制定淮河水资源“三条红线”总量控制指标及分解、淮河蚌埠闸上水量分配、沿淮城市供水安全保障体系建设、枯水期水资源调度,引江济淮和淮水北调规划决策、以及《蚌埠市水资源综合规划(2010~2030年)》和《蚌埠市水生态文明建设试点实施方案》编制等工作中。技术经济指标:项目成果在蚌埠闸以上应用,有效实现了多水源的联合调度,使当地水资源利用率提高了5%-10%,在特殊干旱年份(P=90%)基本消除了工业缺水,保障了生态和环境用水的基本需求,农业供水保证程度提高了10%以上。经济、社会和环境效益十分显著。
1700280152 广东
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:主要技术内容:课题以水利部《节水型社会建设》项目专题“新疆哈密地区农业节水补偿机制研究”,广东省水利科技创新项目“农业节水补偿机制研究”及“广东主要作物需水与灌溉试验研究”为依托,选取了以内陆干旱区新疆哈密地区、沿海湿润区广东茂名、沿海典型干旱区湛江、珠三角城市群水质性缺水区东莞四种不同特点的地区为研究区域,以5个灌区、3个工矿园区和1个示范基地为研究试点,开展农业节水技术及补偿机制研究,因地制宜采取农业高效节水措施,将节约水量调整配置到工业、生活、生态建设上,通过近8年的理论研究和实践验证,提出了农业节水补偿机制所涉及的农业节水户、工业及生活用水户、水管单位等各方在实施“农业节水支持新型工业发展、生活用水和生态保护,受水户获益反哺农业”节水模式中的投入机制、水价确定、交易方式、政策保障措施等理论机制和操作模式。该机制优化了行业间的水资源配置,有效节约农业用水,解决了社会经济发展用水短缺问题。在东莞香蕉蔬菜研究所节水示范基地建设雨水积蓄和水循环利用工程,建立并实践了“生态型农业节水补偿”模式。通过采取集雨节水灌溉措施,有效蓄纳汛期降雨,降低城市内涝和洪水风险,节约农业用水,循环用水减少面源污染从而减轻排污压力,改善了生态环境,解决了水质性缺水地区降雨集中和污染排放等现实问题。知识产权情况:发表论文25篇,其中中文核心期刊论文15篇,获国家发明专利1项,出版专著1部。技术经济指标:创新提出了资源性、工程性和水质性缺水不同条件下的农业节水补偿费用计算理论与方法。创新建立了区域范围集雨通过水质净化后用于水肥一体化灌溉的集雨节水减排循环灌溉系统,有效解决了雨量丰沛但水质性缺水地区降雨集中、污水灌溉和农业面源污染等问题,年节水量达600m<'3>/亩,作物增产10%~15%。创新发展了以用水企业预交水费方式向社会融资建设水源工程、农牧民整体搬迁调整用水结构、管理机构实施调控配水的新型建设管护模式,解决了工业、生活、生态用水紧缺难题。建立了不同水资源状况地区的农业节水向工业、生活及生态用水合理流转机制,将农业高效节水技术与用水补偿科学管理机制相结合,有效提高水资源利用效率,年均节水7.12亿m<'3>,企业获得供水,年均产值可达20亿元。成果创新技术难度大,经鉴定总体达到国际先进水平,部分达到国际领先水平,对农业节水灌溉及水资源优化配置行业科技进步具有重大意义。应用推广及效益:通过农业节水补偿机制,实现农业用水由粗放型向节约型转变,将节约的农业用水向效率高、产值高的工业用水和日益增长的生活、生态用水转让,提高用水效率和效益,促进水资源优化配置,解决了现代经济社会发展受水资源不足制约的瓶颈问题。成果成功应用于新疆与广东的多个地区,累计推广面积206万亩,年均节水7.12亿m<'3>,节水补偿费1.1亿元,取得了重大的社会效益和显著的经济效益。
1700310105 河北
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:南水北调中线一期工程通水后,受水区将形成一个多水源、多工程、多用户的复杂的、存在诸多不确定性的水源系统。如何把多种水源(引江水、引黄水、当地地表水、地下水及非常规水)在不同来水频率遭遇组合时,通过多工程,调配给用水户(生活、生产、环境等),保证这个复杂的水资源系统任何水平年份都能正常、有序、高效运行,必须进行水资源统一优化配置与合理调度。河北省水利厅及南水北调办公室建议进行该专题研究,并给予了经费支持。该课题于2011列入河北省水利科研项目与推广计划,属高技术服务领域。 该课题以受水区7个设区市及112个用水户为计算单元,严格遵循南水北调工程规划既定配水规则,以多目标群决策理论和大系统分解协调理论为指导,以优化与模拟为主要技术,以理论配置、行政配置、市场配置、自主配置4种配置方法耦合为配置方法,构建了受水区水资源优化配置模型,通过“宏观总控、长短嵌套、实时决策、滚动修正”,得到既定条件下的最优配置结果,实现从时间层面上,地表水、地下水、引江水、再生水等多水源到112个用户的合理水量分配。在此基础上,依托水资源优化配置模型和“两纵六横十库”的供水水网,采用先进的优化与模拟技术,从受水区水资源调度方式、方法、准则等方面进行调度方案研究,建立了南水北调受水区调度模式,实现从空间层面上,地表水、地下水、引江水、再生水等多水源到112个用户的合理水量分配,并可生成112个用户的最优调度路线图及遭遇引江水源极枯、水质安全事故或设备故障等特殊情况的应急调度路线。研发了以MIKE BASIN为平台的受水区水资源统一调配系统,上述配置与调度信息和模拟结果,可通过MIKE BASIN在ArcGIS平台上直观展示,为实现不同水源上下统筹、南北调剂、东西互补,满足不同用水户用水需求提供了决策依据。取得以下创新成果:以多目标群决策和大系统分解协调理论为基础,采用理论配置、行政配置、市场配置、自主配置相互耦合的配置方法,构建了“宏观总控、长短嵌套、实时决策、滚动修正”配置模型,实现了受水区的多水源、多用户时空优化配置。基于MIKE BASIN平台开发了河北省南水北调受水区水资源统一调配系统,开拓性解决了多水源、多区域、多层次、多用户水资源优化配置的科技难题。建立了南水北调受水区优化调度及应急调度模式,提出了水资源优化调度及应急调度方案,为主管部门保障供水安全提供科技支撑。2015年3月22日,水利厅组织鉴定会,以刘昌明院士为组长的专家组认为该项成果总体上达到同类研究的国际先进水平。研究成果已成功应用于河北省南水北调受水区2014、2015年引江水指标申请,河北省地下水超采综合治理试点水权确权,邯郸市、石家庄市水资源优化配置及用水计划制定等,有效推进了节水压采目标顺利实现、减少了行政管理成本及突发事件经济损失,提高了水资源管理信息化水平,减少了水事纠纷,为构建受水区供用水安全提供保障。且有利于控制水资源需求过度增长,改善生态环境,促进经济社会与环境的协调发展。
1700310107 天津
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:基于生态水文理念的水资源高效可持续利用研究属水利工程学科水资源循环利用与节水技术领域。立项背景:长期以来,水资源的开发利用主要考虑农业、工业和生活用水等方面的经济效益,过量的开发河流水和占用水资源的生态空间,而对在维护生态环境平衡所需要的用水方面则没有得到足够的重视。正是由于这种忽视,在水资源的开发利用过程中,产生了水环境、水生生态严重破坏的不良后果。但如何解决水资源开发利用过程产生的负面问题,仍是国际重大科技难题。主要技术内容及创新点:基于生态水文理念方法,从流域降雨着手,揭示大气降水、蓝水和绿水转化过程,通过对水资源-社会经济-生态环境复合系统综合分析,实现区域可持续发展的水资源高效利用技术,诠释生活、工业生产、粮食生产以及各种林草植物的真实耗水量。该研究成果有3个创新点:引入MODIS遥感叶面积指数(P-M)模型,按植被在流域的空间差异性进行参数优化率定,实现了从单点的传统蒸散发模型到大尺度流域蒸散发模型的转变,得出土壤蒸散发系数和气孔导度两个关键参数的时空变化规律,从而揭示了植物蒸腾机理,为正确估算植被生态需水量,进而揭示水资源高效利用的机理提供理论支撑。将降雨作为流域水资源的源头,厘清流域降水、蓝水和绿水的关系,构建流域降水、蓝水、绿水“三水”转化模型,引入GIS和遥感技术,实现流域水文循环与生态过程之间的时空耦合,进而为区域水资源合理利用与管理提供技术支撑。以区域耗水为切入点,构建流域水资源、生态环境和社会经济需水之间的耦合关系,提出水资源动态协调度评价体系,优化了区域生态环境系统的耗水过程,通过流域综合ET的控制,为水资源高效可持续发展与生态环境改善提供应用支撑。该研究成果经济效益、社会效益、环境效益显著,其主要成果已在地下水压采、农田水利工程、生态水环境规划等项目中应用,具有广阔的推广应用前景。项目成果达到了国际领先水平。技术经济指标:课题以子牙河流域为例,利用构建的水资源开发利用模型估算流域蓝水绿水,依据供需态势,设置流域水资源开发利用方案。各项措施实施后,75%保证率下,子牙河流域耗水量减少11.9亿立方米,50%保证率下减少13.2亿立方米。耗水量最大的农业生产部门对耗水削减的贡献量最大,达到了7.6亿立方米(75%保证率)和8.8亿立方米(50%保证率),占总削减量的60%以上,表明种植结构和灌溉制度的调整对减少子牙河流域耗水量起到了重要作用。应用推广及效益情况:成果已在衡水市地下水超采综合治理地表水灌溉、地下水高效节水灌溉项目实施方案,潮白河流域绿色生态廊道治理总体规划等10余个项目中应用,实现效益10333.15万元,取得良好的经济、社会和环境效益,在十三五生态水利建设之中具有广阔的推广应用前景。课题组已取得:发明专利1项、软件著作权3项;专著1部、专业核心期刊论文32篇,SCI/EI收录15篇。完成硕士学位、博士学位论文3篇,培养博士生3人,硕士生7人。
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