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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。
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。
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。
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。
1700150101 广东
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:系统以水闸、船闸、电排站为监控对象,在采集各水闸、电排站的运行状态信息的基础上,综合区域内各种水情信息、水质信息、调度目标和调度原则,做出调度建议,通过自动化控制系统,实现对水闸、泵站的远程集中监控和联合调度,达到区域内防洪排涝,水环境调度、水量分配等水资源统一管理目标。主要性能指标:数据精度:数据库数据准确率:100%;处理时间:数据更新时间:1秒;多维分析响应时间:<5秒。适用范围:服务对象主要为水利枢纽、县、镇级水利设施运行管理单位用户,适用于水闸、泵站群的联合调度与监控。
1700150191 四川
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:白蚁信息素诱杀产品可运用在对水库、古建筑、农田等领域,通过诱食信息素和示踪信息素,引诱白蚁工蚁取食,带回巢穴通过互相清洁、交哺活动等行为,感染白蚁群体,整巢杀灭,而对其他生物无害。通过白蚁引诱信息素结合4G无线传输预警系统,对堤坝白蚁进行24小时实时监控。该装置能对诱饵半径100米内白蚁能起到效果良好的引诱作用,在白蚁进入装置后进行报警,并且有白蚁动态图传出。同时,业主可通过定向开发的手机APP观测装置中白蚁活动情况,确定白蚁活动的区域及危害程度,进一步推测蚁巢的分布,实现对堤坝白蚁的全方位监测。主要性能指标:白蚁定向杀灭产品由伊维菌素、诱食信息素和示踪信息素以及植物纤维、生物蛋白等组成。伊维菌是大环内酯类抗生物药物,是一种优良的抗寄生虫药,具有高效、低毒、抗虫谱广等特点。伊维菌素通过体表或取食进入白蚁体内,在白蚁体内不断增加繁殖通过消耗营养、机械穿透、产生毒素,引起神经细胞或肌肉细胞超级化,使白蚁麻痹或死亡,并不断在白蚁种群中传播,使白蚁群体死亡。适用范围:适用于古建筑、农田、林业、城市等领域白蚁监测及防治。
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。
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。
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。
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。
1700330081 福建
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:所属科学技术领域:水利管理技术领域。主要科技内容:项目依托福建省第二大水库水电站——棉花滩水电站,研制水库流域面雨量短期、短时面雨量预报模型和水库中长期径流预测模型,实现“气象预报-水情信息-调度”手段三体合一;综合利用现代科学技术提供水文气象预报信息,研究水库汛限水位动态的上下限和调度方案;在来水量和总负荷固定情况下,研究了将负荷合理分配到各台机组,使其达到发电耗水率最小,提高水能利用率;系统研究融合了气象学、水文学、计算机软件、网络通讯、地理学、数学模型、发电调度、洪水调度等技术,达到保障防洪和提高发电效益共赢。主要应用于水电站水库降雨预报、洪水预报、发电优化调度和洪水实时调度。主要科技内容有:建立水电站与气象水文实时信息共享平台。利用气象学、水文要素、大气环流等综合信息的历史数据,研究流域的气候特征及径流时空变化规律,建立水库年、季、月、旬径流预测模型和降水与径流的短期(72小时内)滚动预报模式。使用高时间密度雨量站资料与雷达反射率联合测量降水技术,建立流域不同时间尺度的降水预报模式,使天气预报产品由定性预报转变为具体量化和区域化预报,建立短时水库流域面雨量预报模型。用气候因子与水库径流的关系,结合月动力延伸预测制作径流中长期预报,建立水库入流气象水文预测子系统。基于实时洪水预报或降雨预报信息,利用成因分析法等,揭示了流域洪水的特点,通过采用预泄预蓄方法,对汛限水位动态控制进行了多方案分析采用双层增量动态规划算法建立了负荷优化分配模型,利用J2EE技术框架,开发水电站机组间负荷优化分配系统,技术经济指标:发表论文4篇;水库洪水预报预见期延长6小时以上,水能利用率提高3%以上。促进行业科技进步:研究成果为水电厂水库径流预测、洪水预报和洪水与经济调度提供了一种新的理论和实践,推动水利管理行业利用互联网+技术。经科技查新,结论为:天气雷达与区域自动气象站相结合的短时流域面雨量TREC预报方法、水电站机组间的高度可配置型负荷最优分配系统等四项创新点在国内所检索文献中未见具体报道。科技成果评审表明,研究成果为水库防洪调度、洪水资源利用及发电调度提供了科学依据。评审委员会一致认为:该成果总体达到国内领先水平,经济效益和社会效益显著,具有推广应用价值。应用推广及效益情况:成果于2010年在棉花滩水电站投入试运行.根据升级后的洪水预报软件提供该系统的预报结果,进行实时洪水调度分析,多次重复利用库容,提高了水能利用率,使棉花滩电站水能利用、缓解下游防汛压力等方面取得显著的经济、社会效益。2013年开始,系统在安砂、池潭等水电站推广,发挥了重要的作用。特别是2015年5月19日安砂水电站遭遇超百年洪水过程中,应用系统的洪水预测功能进行水库科学调度,将洪水削减为5年一遇,避免了永安、三明等地被淹,得到福建省委、省政府的肯定和表彰。
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。
1600440180 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。
1700330222 福建
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:所属科学技术领域:水文水资源科学。闽江流域约占福建省陆域总面积的一半,是南平、三明、福州等地市超过1200万人的饮用水及工农业用水水源地。作为福建省的母亲河,由于近几十年梯级水电站开发、采砂等人类干扰强度加剧等原因,局部河段水葫芦暴发、死鱼、咸潮入侵等水环境事件频发,闽江流域的水安全日益受到威胁。该项目基于闽江流域水文站网1958-2014年的长时间序列水文、水质数据,开展水资源质量时空变化的系统分析及应用研究,取得了一系列成果,为闽江流域水安全保障和水资源保护提供了强有力的科技支撑。主要技术内容:基于大范围、长时间的水文、水质数据,采用数理统计分析、地理信息技术与模型模拟等技术与方法进行数据挖掘,围绕水质与水化学特征评估、环境模型构建、信息系统研发等方面,开展闽江流域水资源质量时空变化的系统分析及应用研究。主要技术内容如下:整体分析与典型分析相结合,从闽江干流、支流、典型库区和主要水厂水源地等不同空间尺度,首次全面阐释了闽江流域水质时空变化特征;系统梳理了四大支流和干流的水化学离子浓度数据,首次揭示了闽江流域水化学类型特征及其受岩石、降雨及人类活动影响的机制;通过对水口水电站库区水体的长期观测、研究,系统分析了水口水电站建立对水环境的影响,揭示了水葫芦生长及其对闽江水质影响的规律;通过对闽江下游河道水量、水质和水下地形的长期观测,将潮汐动力要素长时期变化规律与水质响应分析相结合,探明了闽江感潮河段供水水源地水质恶化的原因与机制,并提出水源地生态恢复适应性对策;构建了可用于交接断面通量估算的分布式流域模型和土地利用-水质关联模型;建立了包括闽江流域基础信息查询统计、流域水质评价与流域模型成果展示等主要业务化模块的闽江流域水资源质量管理系统。技术经济指标、推广应用及效益情况:该项目丰富和发展了国内流域尺度水环境与水资源整体评估、系统分析及其综合管理的方法体系,为闽江流域水安全保障和水资源保护提供科学依据和技术支撑。具体应用在如下三个方面:项目开发的闽江流域干流-支流-典型库区-水厂的水环境系统分析框架、分布式流域模型和土地利用-水质关联模型以及闽江流域水资源质量管理信息系统等,已分别在福建省水利厅水政水资源处、福建省水资源管理中心以及福州、南平、三明水文分局应用。项目基于长期观测数据形成的水口水电站相关研究报告成果,包括《水口水库水环境评价报告》(2000年)、《水口库区水环境质量评价报告》(2005-2014)等,已在福建省水利管理中心等单位应用,为闽江水资源管理和水葫芦整治提供决策依据。基于BP人工神经网络模型的闽江感潮河段盐度和NH3-N的预测模型已在福建省供水公司、福州市东南区水厂应用。项目实施以来,已提交研究报告10余份,在《水文》、《水利科技》发表论文2篇;项目成果的应用,产生了积极的环境、社会效益和经济效益。
1700320302 湖北
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2016
成果简介:该项目属水利水电工程管理领域的应用开发研究。长江是中华民族的母亲河,长江流域生产了全国三分之一的粮食,养育了全国三分之一的人口,贡献了全国三分之一的GDP。为治理长江水患、开发利用水资源,相继建成了一批大型水库,形成了以三峡为核心的世界规模最大的巨型水库群。充分发挥这些分散在干支流上水库相互协作、共同调节径流的整体作用,实现水库群防洪兴利综合调度,是从根本上解除长江洪涝心腹大患、高效利用水资源,走生态优先、绿色发展之路,支撑长江经济带建设,造福亿万人民的重大课题。项目以26座控制性水库组成的长江巨型水库群为研究对象,总库容达1565亿立方米、水电装机8万兆瓦,防洪保护对象涉及9个省(直辖市)、27个地级以上城市、1亿多人口。长江巨型水库群拓扑关系复杂、防洪保护对象众多且标准不一、防洪兴利协同难度巨大,亟需攻克洪水遭遇规律、实时洪水预报、防洪兴利联合调度等关键技术难题。依托50余项国家重大科研课题,历经十余年产学研用,取得重大创新和突破。建立了长江巨型水库群暴雨洪水时空分布新理论新方法。揭示了干支流不同时空尺度、量级的洪水遭遇规律;提出了汛期洪水分期的变点分析方法,首次划定了三峡等水库汛期洪水分期节点;提出了不降低水库防洪标准的分期设计洪水计算方法。突破了长江巨型水库群实时洪水预报模拟关键技术。原创性研发了复杂水位流量关系动态模拟模型;创新了气象水文耦合模式的概率洪水预报技术;首次建立了受动库容影响的河道型水库洪水预报模拟模型。突破了长江巨型水库群防洪兴利联合调度关键技术。发明了基于两阶段的水库防洪风险率识别方法;发明了风险可控的水库群汛期运行水位动态控制方法;创建了水库群蓄水时机及蓄水方式的联合优化技术;发明了基于近似最优解和调度域的柔性调度决策技术。创建了长江巨型水库群综合调度体系。创立了平原水网区总入流洪水模拟方法,提出了长江中下游整体设计洪水;创建了长江上游区域防洪与流域整体防洪的耦合调度模型,首次提出了面向多区域、大范围、长距离、多目标的水库群防洪补偿调度方式;提出了基于预报预蓄的提前蓄水方法;发展了基于聚合分解的智能优化、解析优化以及模拟优化相结合的水库群调度算法。依托项目研究成果编制的《长江防御洪水方案》和《三峡水库优化调度方案》已获国务院批准。研究成果在长江巨型水库群防洪兴利综合调度中成功应用,并取得了巨大的经济社会效益,2009年以来减少直接防汛支出12余亿元,增加发电利润130余亿元,其中2013〜2015年增加发电利润80余亿元。项目成果获省部级科技进步一等奖4项、技术发明一等奖1项,获国家发明专利授权10项、软件著作权22项,编写国家及行业标准11项,出版专著22部,发表论文400余篇,其中SCI论文75篇,EI论文68篇。形成了具有国际领先水平的理论技术成果,显著推动了中国水库群调度理论创新与技术进步。
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。
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