一、项目名称长三角地区城市河网水环境提升技术与应用.PDF

一、项目名称 长三角地区城市河网水环境提升技术与应用 二、提名者 中国水利学会 三、提名意见 该成果在国家、省部级和地方近百项项目支持下，历经 10 余年的理论研究 与技术攻关，围绕城市河网水环境提升理论与方法、技术体系与联控联调平台等 开展系统研究，基于城市河网水环境提升目标，首创了源头控制-水系连通-动力 驱动的理论与方法，创建了动力调控-强化净化-长效保障的技术体系，研发了有 自主知识产权的实时监测-精准模拟-智能互馈的联控联调平台，提出了以水动力 驱动为核心的城市水环境治理新模式。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难治状况，并成功应用于杭州 G20 核心区、中国国际进口博览会区域、上海中心城区、常州、常熟、深圳等 20 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，近 5 年 累计直接经济效益达22 亿，间接经济与生态环境效益数百亿。 该成果在理论研究、技术开发、集成应用等方面，创新程度高、研究难度大、 应用效果好、推广前景广阔、原创性突出，获省部级科技进步特等奖1 项、二等 奖1 项，专著7 部、论文121 篇（SCI 39 篇，EI 27 篇）、已授权发明专利31 件、 实用新型专利49 件、软件著作权31 件、新产品3 件、标准规范、指南3 部。该 成果统筹了水利、交通、环保、住建的管理需求，创新了城市水环境系统治理理 念和模式，规范了城市水环境治理的技术工作，推动了行业科学技术进步。 同意提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。 四、项目简介 长三角地区地处“一带一路”与长江经济带的重要交汇区，随着我国社会经济 快速发展、城市化进程加快，人水争地日益突出，城市河道被挤占、淤积严重、 连通性越来越差、入河污染负荷高，城市河网水环境面临巨大压力。河道水体感 观差，部分河道黑臭，大部分河道属于Ⅴ类和劣Ⅴ类，水功能区达标率相对较低， 如上海48.3% 、杭州85.1%、南京58.4% （2015 年），城市河网水环境提升是水 生态文明建设亟待解决的民生难题。 1 在国家水专项、自然基金、部省科技项目等支持下，围绕城市河网水环境提 升理论、治理技术与调控系统等核心，采用理论分析、原型观测、模型试验、数 值模拟等综合手段，统筹防洪除涝和水资源配置等需求，以水系连通为基础，以 水动力为驱动，以水环境提升为目标，创建了城市河网水环境提升理论和技术体 系，实现了城市河网水环境长效稳定提升。 主要创新成果如下： （1）首创了源头控制-水系连通-动力驱动的城市河网水环境提升理论与方 法。揭示了城市面源污染负荷产生和输移的水动力学机制，创建了污染负荷空间 削减理论；阐明了水系格局对水量分配与水质响应的驱动机制；建立了城市河道 水质指标对水位、流速、换水周期等关键水动力指标的定量关系，确定了其调控 阈值，发展了基于水动力驱动的城市河网水环境提升理论。 （2 ）创建了动力调控-强化净化-长效保障的城市河网水环境提升技术体系。 发明了基于多源互补的城市河网水源长效保障、入河强负荷点源削减与滞流水体 原位修复、河网水量配置与水系连通工程群调控等城市河网水环境提升关键技术； 研发了多功能活动溢流堰和分级循环微气泡曝气推流等水动力调控与水质强化 净化装置与设备，突破了城市河网水质提升和长效维持的技术瓶颈。 （3 ）研发了有自主知识产权的实时监测-精准模拟-智能互馈的城市河网水 环境提升联控联调平台。提出了计算网络-边界条件-调度规则组合的模型自适应 与高效精细化模拟方法，建立了基于并行算法与异构模型库的流域-区域-城镇多 尺度、管网-河网耦合的水文-水动力-水质模型，构建了智慧水管理物联网云平台 和基于大数据的模型管理平台，研发了多目标协同的实时监测-精准模拟-智能互 馈联控联调系统，破解了城市河网水环境精准智能提升的国际难题。 该成果获省部级科技进步特等奖1 项、二等奖1 项，全国优秀水利水电工程 勘测设计金质奖1 项，专著7 部、论文121 篇（SCI 39 篇，EI 27 篇）、已授权发 明专利31 件、实用新型专利49 件、软件著作权31 件、新产品3 件、标准规范、 指南3 部，创建了覆盖全国的基于大数据的模型管理平台和智慧水管理物联网云 平台。该成果先后应用于苏州古城区、杭州 G20 峰会核心区、中国国际