证书编号 | CUWA-SKJJ-2020-204 |
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项目名称 | 湿陷性黄土地区的海绵城市建设技术研究 |
奖项等级 | 二等奖 |
主要完成单位 | |
主要完成人 | |
项目起止时间 | |
关键词 | |
项目简介 |
1.项目简介
广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。湿陷性黄土在我国分布总面积约63万平方公里,占我国陆地面积的6.3%左右,其中以黄河中游包括山西和河南的西部、陕西、甘肃的大部分及青海的东部等广大区域最为严重。黄河流经黄土高原水土流失区而成为黄河,由党中央成立领导小组,统筹指导、协调推进相关重点工作的黄河流域生态保护和高质量发展,是重大国家战略。习总书记指出:‘黄河中游水土流失严重,中游要突出抓好水土保持和污染治理。水土保持不是简单挖几个坑种几棵树,黄土高原降雨量少,能不能种树,种什么树合适,要搞清楚再干’。可见开展湿陷性黄土地区的海绵城市建设技术研究的重要性!
湿陷性黄土地区因其地质水文及气候生态特征在海绵城市建设时不仅需要解决城市内涝、水质污染问题,更需要解决湿陷性黄土地区海绵城市建设中的湿陷性问题及黄土高原沟壑区普遍存在的水土流失、生态退化、水源短缺问题。水土保持是湿陷性黄土地区海绵城市建设的重要指标,并且径流控制及雨洪管理直接影响到沟壑保护与治理,同时沟壑山林作为大海绵体在海绵体系构建中意义重大,湿陷性黄土地区海绵城市建设必须统筹考虑沟壑治理,应用海绵城市的理念,开展源头沟壑治理研究。
本研究针对湿陷性黄土地区的自身特点,对其海绵城市建设进行了多维度多尺度的系统研究,主要研究工作由9项子课题构成:(1)湿陷性黄土地区土壤-水特性研究;(2)黄土地区城市雨水径流污染与生态控制技术研究;(3)湿陷性黄土地区海绵型道路结构与相关配套设施研究;(4)黄土高原地区水土流失与塬头沟壑治理技术研究;(5)海绵城市建设监测考核系统;(6)海绵城市智慧管控系统;(7)湿陷性黄土地区海绵城市建设模式研究等多方面的系统研究,并以庆阳为例,将研究成果应用于该地区的城市建设之中,构建了(8)庆阳市海绵城市建设技术体系,包括:1)庆阳市海绵城市建设技术指南;2)庆阳市海绵设施工程验收及运行维护技术导则;3)庆阳市海绵城市建设透水铺装技术指南;4)庆阳市海绵城市建设生物滞留带技术指南;5)庆阳市海绵城市建设雨水花园技术指南,编撰了(9)庆阳市海绵城市建设标准图集,为庆阳市的海绵城市建设提供了科学依据和技术支撑。
2.项目主要技术内容
2.1创新点
本项目首次提出湿陷性黄土地区海绵城市建设的总体思路为:“源头地块减排-径流过程控制-末端湖体滞蓄用-有序下塬排放-沟道生态治理”,将城市建设、生态修复、水土保持等多方面要素有机结合。通过水(源水、雨水、再生水)的高效利用及可控外排实现城市双修(城市修补,生态修复),达到海绵城市建设与水土流失控制的双重目标。在海绵技术措施的选用上,提出了湿陷性黄土海绵城市的建设模式应为:“蓄净为主、滞用为辅、适度渗透、湖体滞蓄、有序排放、沟道治理”;针对湿陷性黄土地区雨洪、径流水质及水土流失的控制,构建了湿陷性黄土地区“海绵建设、水土保持、生态修复”三位一体的海绵城市建设体系,形成以“滞蓄为核心,以净促用为重点,适度渗透为关键,湖泊调蓄为措施,有序排放为保障,沟道治理为命脉”的海绵城市系统化治理方案。通过滞、蓄、用、排消纳解决城市内涝及水土流失问题,形成“净化-回用-不排或少排”的良性水循环;因地制宜地选用浅层、小型、半渗、封闭式入渗设施避免湿陷性黄土可能的危害;再通过系统统筹方式解决城市内涝、雨水排放、塬面侵蚀、水土流失等问题。通过把海绵城市建设与流域综合治理结合起来,解决城市尤其是老城区内涝、沟壑水土流失、中水/雨水利用、雨污分流、水体净化及生态恢复等问题。并将研究成果应用于庆阳海绵城市建设中,将庆阳市打造成一个集园林、河湖水系、生态海绵为一体的高原示范城,打造西北湿陷性黄土地区的“山水林田湖草”的绿色生态城市,为黄河流域大保护、高质量的发展贡献力量。
2.2应用情况
本研究成果已成功应用于庆阳市海绵城市建设的256个项目中,并构建了甘肃省地方标准—庆阳市的海绵建设相关技术体系。还构建了相应的庆阳市海绵城市建设相关的基础设施建设及监控考核体系,开发了海绵城市第三方监测系统软件,完成了庆阳海绵城市一体化管控平台等。研究成果在庆阳的应用效果,符合住建部等三部委对国家海绵城市试点考核及验收标准的要求。
(1)研究成果标准化
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(2)研究成果推广应用情况
此外,本项目的研究成果亦在天水市藉河生态环境综合治理二期工程、酒泉市敦煌市2019年棚户区改造项目中得以推广应用,取得了良好的社会、环境和经济效益,对类似地区的海绵城市建设及运营管理提供了良好的借鉴。
(3)经济、社会效益情况
示范区建设后排水管网能力、径流控制率具有明显提升,管渠达标率由现状54.4%提升至70.94%(2年一遇设计降雨),且地面没有积水;示范区内涝积水现象明显改善,30年一遇设计降雨下,积水面积、中风险面积、高风险面积分别减少61.35%、63.94%、70.52%,基本消除内涝;源头年径流总量控制率可达到45%;过程与末端的调蓄设施可完成41.35%的年径流控制率;试点区域塬上可实现年径流总量控制率86.35%;塬下在沟道年径流总量控制率13.68%,下塬在沟道内调蓄净化,可极大缓解下游管道的排水压力,有效提升示范区排水系统的承载力。
3.主要完成单位及完成人简介
项目牵头单位广东首汇蓝天工程科技有限公司联合北京市市政工程设计研究总院有限公司、广州市创景市政工程设计有限公司、广东工业大学和庆阳市海绵城市建设投资开发有限公司,充分融合各单位在设计、科研、运行、管理等方面的基础优势并经验链条互补,构建和实施产学研用一体化创新模式。
广东首汇蓝天工程科技有限公司创立于2015年,是市政环保领域的高新技术企业,具有市政公用工程施工、环保工程总承包资质,专注于污废水处理、黑臭水体治理、智慧水务管控、海绵城市建设等市政基础领域,并基于自主研发技术、工艺包、设备,为客户提供技术咨询、环保工程总承包或功能包总承包业务。隋军研究团队牵头完成本项目的各项成果,全程参与并指导了项目执行各阶段的研究和建设工作。北京市市政工程设计研究总院有限公司(广东分院)和广州市创景市政工程设计有限公司长期致力于城镇供排水方面的技术研究及技术咨询等工作,服务贯穿本项目的“规划咨询、勘察设计、建设实施、项目运行、项目评估”全流程。广东工业大学是一所以工为主、工理经管文法艺结合、多科性协调发展的省属重点大学、广东省高水平大学重点建设高校,为本项目调研评估、数据获取、成果总结起到了重要作用。庆阳市海绵城市建设投资开发有限公司为市属国有独资企业,主要承担海绵、管廊及其配套设施的投资、建设、运维和管理等,为本项目的顺利实施提供了工程实践经验和技术应用案例,为项目成果的宣贯和推广起到重要作用。
项目主要完成人为:隋军,马振强,牛樱,徐东川,刘成林,张颖,李捷,蔡新宇,叶凌云,林春秀,刘建林,刘宇明,李亮,彭维,谢华林。