科创中国

城建规划

针对平原河网城市水网复杂、水动力差、工程复杂、水质差的问题，根据长三角各城市水网水系结构特性，通过水环境承载力与动态需水量、河网畅流评价指标与水质改普定量关系研究，结合调水水源优化配置以及城市水质提升联控联调技术，开展典型城市水质提升应用示范。高效利用水资源，消除黑臭，达到景现用水标准，打造宜居城市。研究长三角城市不同季节、不同水系格局的河网水质指标与流动性指标定量关系,筛选平原城市河网水体关键水动力指标(河道流速、流量、水位、流态)与关键感官水质指标(溶解氧/浊度/透明度)，研究不同类型河段在保障透明度需求下的最佳流速。构建城市河网畅流活水水质提升效果的评价指标体系，制定相应的评价标准,在对基于经验、数值和统计、决策和智能等综合评价方法进行比较分析的基础上研究适用于城市河网畅流活水水质提升效果评价的评价模型，从而建立一套完善的城市河网畅流活水水质提升效果评价体系，并在长三角城市河网水质提升示范工程上开展应用。 课题来源：国家重点研发计划；课题立项名称：长三角地区水安全保障技术集成与应用；课题立项编号：2016YFC0401507；研究起始日期：2016.07；研究终止日期：2019.12；以及批准登记单位：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院。 创新性： 取得了一系列创新成果： （1）城市河网水体流动性指标与水质提升定量关系研究 （2）城市河网智能联合调度与调水水源优化配置研究 （3）典型城市河网水质提升畅流活水技术集成与示范。 截止目前已发表科技论文17篇；申请专利20余项，授权软件著作权6项；译著1部。 独占性: 根据每个城市特色，研究了强感潮型河网、弱感潮河网、丘陵城市河网、河湖连通城市河网、环形城市河网、x 交叉型城市河网、放射性城市河网、回字形城市河网的畅流活水技术，因地制宜，统筹规划，一城一策；在技术层面上发明了多源互补水源保障、复杂水系连通、河网水位精准控制、河网水量配置、工程综合调控、城市河网多尺度分级精细化智能模拟等多项城市河网畅流活水关键技术；从规划到可研到初设再到综合运用现有闸泵工程，通过截污、清淤、畅流、活水、管理等综合措施，并进行定期运维，实现城区河网的畅流活水和水环境生态系统改善的良性循环，是一套较为完整的城市河网水环境系统治理的技术体系。 盈利性： 研究成果在城市河网水环境提升理论技术创新与应用等方面形成一批技术装备和产品，进一步提高平原城市河网水环境污染控制、功能水域安全保障和水生态修复的产业链。整体技术体系与模式已得到苏州古城区水质提升行动计划实证，破解了长期困扰其水环境治理的难题，并成功应用于杭州G20峰会核心区、中国国际进口博览会区域、上海中心城区、常州、常熟等多个城市水环境治理实践，取得了显著的社会经济和生态环境效益。 持续性： 该技术以水系连通为基础，以水动力为驱动，以精细化模型为手段，以提升水质为目的，有机融合城市防洪除涝、水资源配置及水环境保障需求，创建了城市河网畅流活水水质提升理论体系和技术体系，对于珠三角、京津冀等平原地区水环境改善具有极大的应用前景。 先进性: （1）水动力与水质响应关系：调控阈值：中小型河道0.1m/s-0.3m/s，大型河道0.05m/s-0.1m/s。 （2）入河污染源解析：单元分辨率：面积1.5km2；时间分辨率：5min；负荷误差：主要指标入河污染负荷误差12%以内。 （3）多尺度分级模拟技术：分辨率：流域模拟至4级河道，区域至5级，城区至6级覆盖全部水体；技术精度：水位误差小于2cm。 （4）水动力调控技术：调控精度厘米级，平原河网区重构水位差20cm以上；流动性提高10%以上，流速大于0.1m/s的河道高于50%。人工调控换水频次一周3-5次。主要水质指标提高1-2个等级。 （5）联控联调平台：国内首个模型云，预报精度：达到95%，预见期：3天。