长三角地区水安全保障技术集成与应用

2019-02-12

  【项目类别】国家重点研发计划“水资源高效开发利用”专项

  【项目编号】2016YFC0401500

  【起止年限】2016.07~2019.12

  【项目负责人】李云

  【牵头单位】水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院

  【参与单位】太湖流域管理局水利发展研究中心、上海勘测设计研究院有限公司、南京大学、河海大学、杭州水处理技术研究开发中心有限公司、环境保护部环境工程评估中心、浙江大学、浙江工业大学、上海交通大学、长江勘测规划设计研究有限责任公司、长江水利委员会长江科学院、北京荣之联科技股份有限公司、浙江省水利河口研究院、南昌大学共15家单位

  ● 背景

  长江三角洲(简称长三角)是中国河网密度最高的地区,通江达海,经济发达,人口稠密,城镇化率高。在复杂变化环境下,洪涝、水资源供给、水生态环境等方面的问题还很突出。例如1991年和1999年发生的太湖流域强暴雨洪涝灾害,造成数百亿元的损失;2007年,长三角地区的无锡爆发了供水危机,产生了极大的社会影响,也造成了巨大的经济损失。在确保防洪安全的前提下,如何优化调度水资源,提高河网水体自净能力,改善河湖水生态环境,提高供水保障率是保障长三角地区水安全的重要手段。

  ● 拟解决的关键问题

  变化环境下水循环演变机理和效应、平原河网和浅水湖泊水动力与水环境响应机制、河口海岸多致灾因子耦合作用机理、多尺度水资源协同调度理论等;复杂水网异构模型数据同化与多尺度分级智能模拟技术、大型浅水湖泊全湖区水动力模拟技术、城市河网水动力智能调度与水质提升技术、基于多目标决策优选的水资源综合调度模拟技术、不同时空尺度的水文-水动力-水质联合调度模型融合技术、海岛节能型海水淡化装备成套技术等。

  ● 研究内容

  在防洪安全方面,紧扣长三角地区城镇化率高、河口平原三角洲风暴潮威胁等特点,揭示强人类活动区域产汇流机理,风浪潮多致灾因子耦合作用机理,结合防洪调度,开发具有自主知识产权的商品化水循环模拟工具,为长三角防洪决策提供必要手段。在水资源供给安全方面,针对长三角地区水源地水质保障难、海岛供水困难等特点,研发河口径潮关系预报模型,通过水源地水库避咸蓄淡调度提高供水保障率,研发一体化移动式海岛节能型海水淡化成套装备和雨洪利用技术,通过水利工程多目标优化调度提高枯水季节供水保障率,形成覆盖长三角地区河网、湖泊、河口及海岛水资源供给成套技术与示范。在水生态环境安全方面,重点改善太湖、河网、城市水网等水体流动性,提高水体自净能力与水环境承载能力,突破城市畅流水质提升技术、多尺度分级智能模拟技术等关键技术,探索改善太湖水生态环境技术,全面支撑河网、城市水网、湖泊等重要水体水生态环境安全保障。

  ● 研究进展

  到2017年10月底,完成了商品化的水循环模拟平台框架设计和标准接口构建,海岛的一体式海水淡化成套装备设计及关键技术设备能量回收装置、高压水泵和膜技术的研发取得突破。10项关键技术取得了重要进展,其中区域防洪关键技术、城市水环境安全、海岛非常规水资源利用都取得了突破性进展。

  已形成城市水环境改善示范区2个。完成了商品化的水循环模拟平台框架设计和标准接口构建。提出1部行业标准修订征求意见稿。

  发表期刊论文28篇,其中SCI/EI论文13篇,发表会议论文11篇。申请发明专利22项,实用新型专利11项,其中授权发明专利1项、实用新型专利9项。获软件著作权5项。