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找技术 >郑州市水安全评价与调控研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
随着我国城市化进程的加快,城市及其周边地区的人口和产业密度激增,人类活动对水资源和生态环境的影响日益加剧。由于人类在开发和利用水资源时存在某些非理性的行为,进一步加剧了水资源短缺、洪涝灾害和水环境污染等水安全问题。如何实现城市水资源的可持续利用、保障城市供水安全,已成为当前一项迫切而又重大的研究课题。为此,课题组从表征人水系统相互作用关系的社会水循环机理入手,创新性地提出了一套城市水安全评价与调控理论体系,并以郑州市为典型区开展应用研究。研究成果有利于系统了解郑州市在不同时期的水安全状况,为合理地保护、利用水资源,实现水资源、水环境系统与经济社会协调发展提供决策依据。主要研究成果如下:(1)借助大系统分解协调的研究思路,探讨城市内部复杂系统的运作机制和结构组成,剥离与水相关的各类因子,组成综合考虑自然水循环、经济社会用水、排污等过程的社会水循环系统;在此基础上,应用系统动力学理论,首次研发了能描述人水互动关系的社会水循环系统动力学模型,仿真模拟水资源在区域水循环系统中的转化和消耗过程。(2)综合考虑城市水系统的内在特征及其与水安全问题的外在联系,从经济安全、社会安全、生态安全和工程安全四个方面来构建城市水安全评价指标体系;考虑郑州市实际情况提出各指标的评价标准,进而运用多种综合评价方法定量评估研究区的水安全度。(3)分析区域发展模式的概念和内涵,提出不同类型的区域发展模式框架。通过情景分析方法,设定不同发展模式下的调控方案,首次研发了考虑不同发展模式驱动下的水安全调控模型。通过社会水循环系统动力学模型对描述区域发展水平的状态变量进行仿真模拟,进而评价在不同发展模式方案下的未来水安全状况,最后通过调控模型选取推荐方案,并基于此,构建了相应的区域合理发展模式。(4)以郑州市为例开展应用研究,以2008年为基准年确定各指标的现状值,评价现状年郑州市的水安全度;在2008年的基础上运用系统动力学模型仿真规划水平年2015年、2020年和2030年人水互动关系的社会水循环过程,通过水安全评价和发展模式的研究,评价不同发展模式驱动下的调控方案水安全度;通过调控方案对比优选,最终提出适合郑州市经济社会发展的模式和水安全保障措施,为水行政管理决策提供依据。目前,相关研究成果进一步在《河南省水资源综合规划》、《安阳市城市水系规划》、《新密市水资源开发利用规划编制项目》等进行了应用,对指导水行政部门开展水资源管理保护工作具有很好的指导意义和参考价值。在此基础上,研究团队发表相关学术论文26篇(其中SCI检索1篇、EI检索3篇、核心期刊17篇),申报专利4项(其中软件注册权3项、实用新型1项),培养硕士研究生3名,使科研成果得以推广,并受到同行的广泛关注。
黄河兰州段水污染评估和水安全研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
1)兰州市对黄河粪大肠菌群的污染贡献非常大,兰州段黄河粪大肠菌群每年超标,处处超标,超标率范围为79.4%-95.9%;五个污染控制断面污染程度依次为:包兰桥>什川桥>湟水桥>新城桥>扶河桥;用聚类分析将五个断面分为三类,依据地表水环境质量标准粪大肠菌群项目标准限值判断,进入兰州时是Ⅲ类,出境时超过了Ⅴ类限值,表明兰州市是黄河段粪大肠菌群的重要污染源;各个水期的污染程度依次为:丰水期>枯水期>平水期;粪大肠菌群与高锰酸盐指数、总磷和氨氮呈正相关,且相关性很强,与挥发酚和油类呈负相关。2)黄河兰州段水体中重金属污染以汞(Hg)、六价铬(Gr)、铅(Pb)、镉(Cd)在黄水桥污染最为严重,入境断面扶河桥的污染程度最小;重金属污染程度为Pb>Cd>Hg>Gr;各水期污染程度依次为枯水期平水期丰水期;黄河兰州段重金属Hg和Cd年内含量稳定,Gr和Pb年内整体含量比较低,但会出现个别含量很高的值,2006年Gr出现超标情况;水体中重金属的含量和存在形态受水环境的pH值、盐度、水硬度、常量离子以及水土流失影响。3)兰州市存在的水安全问题有:兰州市向地表饮用水源黄河排污严重;兰州市水土流失严重,加快了污染物的迁移扩散;兰州市排水系统设施建设落后,污水处理能力低;城市存在突发性水污染隐患。4)系统论述了城市水循环规律,分析了水污染的有关风险,揭示出国内外近年在水中监测出来具有3种特征的新兴污染物,以引起各界重视,来加强新兴污染物的研究、监测和管理。提出了应对城市水污染策略,
区域水安全多策略综合仿真模型及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对当前我国水安全所面临的新的严峻挑战,研究制定科学合理的区域水安全战略决策的方法工具是我国经济社会发展中具有全局性、基础性和战略性的重要课题。本研究编制完成了1999、2002、2007、2010年全国和海河流域面向水安全的水利投入占用产出时间序列表。在此基础上建立了需水模块、水经济模块、水环境污染及防治模块、水资源开发模块、人口模块、水安全度测度模块,从而建立了水安全多策略综合仿真模型。本研究的主要成果与创新为: (1)首次计算了2002年全国及九大流域的农业用水、工业用水、生活用水、生态用水及总的生产用水的影子价格。 (2)建立了一个新型的多因素分解模型(MLMDI),该模型的主要优点是,考虑了间接效应、可将分行业的用水效率的变化完全独立的分解到14个指标变化的影响。 (3)建立了统计检验结果很好和模拟预测精度很高的水资源需求量的灰色神经网络预测模型,应用该模型对2012-2017年我国农业、工业、生态和环境、生活用水量进行了分类预测。2012-2014年我国总用水量的预测误差分别为:-1.51%、-0.38%、2.03%。远低于其它结构通常5-10%的预测误差。 (4)首次计算了全国相对海河流域的节水潜力。 (5)定量分析了我国海水淡化产业的投资效应、产业关联影响。 (6)应用投入产出价格模型,计算了设定情景下再生水价格提高对CPI和的PPI的影响程度。 (7)从农业源、工业源和生活源污染排放及环境污染治理投资四个方面分析了我国地表水质变动的影响因素。 (8)建立了地表水可供水量预测模型,对2015-2020年的地表水可供水量进行了预测。 (9)建立了水安全度评价指标体系,采用多层次多目标模糊优选理论和专家经验法,建立区域水安全测度模块。对我国水安全度进行了测度。 (10)基于水安全多策略综合仿真模型,评价了多个水安全策略共同作用下,对我国水安全的影响。 截至2017.1,课题组已在本课题研究中发表期刊论文23篇(5篇SCI,10篇EI,5篇CSCD),出版专著1部,发表国际会议论文10篇,书籍章节7章,提交了有关我国水安全的政策报告5篇(均被中共中央办公厅采用,四条建议被写入2016年中央1号文件中)。2012.1-2017.1项目研究期间共获2015年“首届中国决策科学青年科技奖”、2015“中科院科技促进发展奖”等5项。
水安全管理与突发风险事件预警信息系统
成熟度:正在研发
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应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
成果介绍: 水环境健康和安全对人类社会的发展至关重要,水环境污染始终是国内外水环境安全和保护的重要威胁。 水安全管理与突发风险事件预警信息系统包括水环境管理和突发风险预警 2 大部分。实现了水环境的监测、评价和排污口管理,可在移动手机和微机上实现对突发风险事件影响程度、范围及应急措施效果进行模拟和预测的二、 三维显示, 提高企业管理水平和突发事件的正确应对反应。 应用范围: 流域管理机构、大型水务集团和供水公司的流域水环境管理以及突发风险预警 主要技术指标:完成水环境信息化管理。无资料预警精度达 60%,有资料预警精度达 85%以上。计算时间 2-8 分钟。 技术水平:完全自主知识产权,取得多项软件著作权登记,成功应用于武汉市、长江流域水资源保护局、丹江口水库、三峡库区等。 市场分析与前景: 饮用水安全问题关系到广大人民群众的健康、生命安全和社会的和谐稳定。近年来,突发性水污染事件进入高发期,频发的水污染事件对城市和乡镇的饮水安全造成直接危害,给生态环境、人群健康和社会经济发展带来极大的损失和影响。从水环境污染风险源辨识和管理、水环境事故型风险的定性定量分析评估、水环境事故型风险预测、预报模型建立、突发性水环境污染事故的应急处理体系建立等方面进行综合和系统研究, 建立水安全管理与突发风险事件预警信息系统,对水环境保护十分重要,具有现实的必要性和紧迫性。 所属行业: 环境保护 合作方式: 技术转让
昆明城市水安全评价及其保障对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
一、项目基本情况 该课题是2007年由云南省水文水资源局昆明分局联合云南师范大学共同申报的“云南省水利厅2008年水利科技项目”并获资助的公益性项目。研究起止年限:2008年1月 至2010年5月。2010年7月14日,云南省水利厅组织省内专家进行结题验收,2012年5月17日云南省科学技术奖励办公室组织国内专家进行研究成果鉴定。 课题组圆满完成了合同书的各项任务,取得研究报告一部、出版专著一部、在国内外发表论文28篇,培养了1名在读博士、2名硕士、1名高级工程师。同时,课题研究过程中,提出多个创新点,有多项成果已推广应用。 二、项目简介 以城市“水资源及其利用、水环境、防洪”为主线,在理论探索和系统分析的基础上,应用经济学“边际效益递减”理论、结合复杂系统理论与方法,从水量、水质和防洪三方面构建城市水安全综合评价指标体系与模型,对昆明城市水安全进行综合定量评价与预测;从城市水源区保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈水资源配置、应急供水保障、城市防洪安全、城市水资源管理等方面的提出保障对策。研究内容包括(1)城市水系统的可持续发展理论、复杂系统理论、人地关系理论及其组成及特征;(2)构建由3个系统层、8个状态层和28个具体指标组成的城市水系统安全评价体系和借鉴经济学“边际效益递减”原理建立定量评价模型;(3)以松华坝水源区为典型区,以土地利用/覆被变化、人类活动为关键因子,应用SWAT分布式水文模型模拟不同土地利用/覆被变化对水源涵养功能、水环境质量的影响,研究水源区保护的对策措施;(4)构建城市道路绿地滞蓄可利用雨水资源潜力评价模型,分析雨水资源潜力,提出城市雨水资源利用方法途径;(5)构建包括11个子系统的城市水系统安全评价体系与预警系统,构建区域水资源配置、都市圈联网供水和建设应急水源地应对突发水系统安全事故的保障体系;(6)城市暴雨洪水与人类活动的相互关系研究,城市区域洪水产流和汇流规律研究,研发基于城市管网、河道、湖泊水系统的城市河道洪水计算方法和昆明城区排水暴雨强度公式,构建昆明主城包括淹水点、入滇池河道防洪能力的城市防洪体系;(7)城市水资源管理与实行最严格水资源管理制度、城市节水型社会构建等方面研究。 项目研究涉及自然资源、社会、经济、生态环境、城市防洪等领域,其显著特点是对重点城市或特定区域从水资源开发利用、配置、管理、水环境、防洪等多层面进行全面、系统的水安全综合评价,为水系统安全保障提供重要的科学依据和决策支持。 自2009年以来,项目边研究、边应用,其成果相继由昆明市水务局、滇池管理局、昆明市防汛办等政府职能部门和多家省市设计单位在新昆明建设、水源地保护、城市供水、城市防洪、水环境综合治理、严格水资源管理等方面得到广泛应用,取得了显著的社会效益、经济效益和生态效益。研究成果具有重要的科学价值和实用价值,对我国同类城市水安全评价及保障具有重要的借鉴和指导作用。 本课题属于环境水利与评价学科。是以昆明自然、生态环境、社会经济、人文为背景,在对国内外城市水系统安全相关评价指标体系总结与借鉴基础上,应用经济学的“边际效益递减”原理,构建3个系统层、8个状态层和28个指标的城市水系统安全评价体系,对2006基准年、2010、2015、2025和2035年型条件下的昆明城市水系统预测,综合评价现状、不同年型时昆明城市水系统的状况,综合得分为0.586,总体处于“不安全”。对此,从城市水源地保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈联网供水、城市防洪安全保障以及水资源管理方面研究并提出对策。 本课题研究的理论公式及成果已被推广应用于昆明城市水源地保护、水源工程建设、城市基础设施建设、入滇池河道综合整治工程中,如盘龙区水务局在松华坝水库径流区开展铁冲小流域试验站;昆明市城中村改造项目中增建雨水调节池;“一主四辅”都市圈联网供水方案总体布局,以及新建水源工程;35条入滇池河道综合整治。其中部分工程项目建设已取得较好经济、社会和环境生态效益。
水情远程智能监控系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
水情远程智能监控系统成果简介: 当前水安全和水资源问题已经成为社会和经济发展中的重要因素。建立兼顾防灾和水资源优化管理的保障系统,是现代水利和水利工程管理的需要。安全问题特别是因洪水等自然灾害所引发的突发事故,其危害巨大,因此研建水情安全监控、预测系统,通过对水情及堤坝安全的动态监测、预报,及时发现事故尤其是突发事故先兆,迅速做出反应,实时给予决策支持并实施自动控制,为工程和相关地区提供安全保障;为管理部门提供多层次信息管理和决策支持手段,在兼顾防灾格水资源优化调度基础上实现水资源可持续利用,充分发挥水利工程的效益。技术指标: (1)现场图像可通过电话线或宽带网进行远程水平、俯仰和变焦操作; (2)图像传输速率大于 4 帧/秒(依据线路传输带宽); (3)水文数据采集间隔最小 1 分钟; (4)可完成水文资料的查询、统计及打印功能; (5)水位数据误差范围小于国家标准,并不受水质、和环境温度影响。 项目水平:□国际领先□国际先进■国内领先□国内先进 成熟程度:□原理□样机□小试□中试■产业化 合作方式:合作开发、专利许可、技术转让、技术入股
中国西南岩溶区旱涝灾害演变机理与水安全
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
中国西南岩溶区旱涝灾害是气象、人类参变与岩溶多重介质环境变异的综合产物,亦是气象灾害、地质灾害和人为灾害的复合体。 本项目通过研究中国西南岩溶区多重介质环境的脆弱性、复杂性和独特性,探清影响和决定研究区旱涝灾害形成的环境介质。 以2009年秋至2010年春西南大旱为出发点,在统计中国西南岩溶区旱涝灾害灾情次数的基础上,选取重灾区进行分析,从影响旱涝灾害发生的气象因素、地质因素和人为因素等方面着手研究,以数据分析方法研究降水量对旱涝灾害过程的影响及降水量的变化趋势。 通过室内物理模拟实验,对比分析影响中国西南岩溶区旱涝灾害发生的地表地下因素(地下岩溶管道结构、岩溶洼地类型、岩溶地形地貌、地表地下岩溶管道连通方式、地下岩溶管道埋深、地下岩溶管道水力坡度),采用控制变量法,研究各因素对岩溶地下河系统水文过程的影响,分析各项因素影响下旱涝致灾的可能性,同时探索物理模拟实验的数值化。 综合气象、地质和人为因素,系统分析不同降水条件下中国西南岩溶区发生旱涝灾害的过程,探索研究区旱涝灾害的演变机理和水安全利用模式。以中国西南典型岩溶洼地西南块所岩溶区为例,分析岩溶旱涝灾害规律和致灾因子,提出有针对性的抗旱治涝工程措施。 最后,以云南曲靖市和泸西县作为西南典型岩溶干旱地区研究其地下水开发利用,分析两地地质构造及水文地质条件,提出两地旱涝灾害成灾机理,总结两地岩溶干旱区地下水开发利用经验。 本项目对中国西南岩溶区旱涝灾害的演变机理的研究仅局限在理论层面,限于研究资料、研究条件以及研究者自身的能力等原因,在课题的研究过程中,尚存在着一些不足,主要有以下两点不足。 1) 本项目的研究重点是西南岩溶区特有的地质条件对旱涝灾害的影响,但是在研究的过程中,地表地下特有的水文地质条件的所有资料都来源于“喀斯特数据中心” 以及文献资料,缺少实际勘查,因而实验的成果只能作为理论支撑。 2) 中国西南岩溶区旱涝灾害物理实验模拟的过程中,采用的是理想化的模块建立,存在着一些细节上的省略,由于研究过程中对这些细节的概化,在实验结论部分,这些细节的缺过多,不能保证完全地控制变量。另外,整个实验中,由于工业橡皮泥的不透水性,地面土壤的孔隙度、持水量、含水率等特征值不能表现出来,从而忽略了不同岩性透水性能的差异,因而在地表地物地貌对消水涨水的影响试验中存在一定的误差。 但是由于本次实验过程主要研究对象为地下岩溶管道的快速流,因此并不影响实验结果。 但是如果要对现实生活中的旱涝灾害的形成进行指导,还需要进行进一步的改良。 发表专著一部,论文14篇。他引次数26次。历年获奖情况:无。
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践项目主要取得了以下创新成果。一、主要成果(一)介绍分析中国水资源概况、问题和未来需求。(二)对中国节水和节水型社会建设的状况进行了总结。(三)在对节水和节水型社会科学内涵进行分析的基础上,提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要。(四)提出了包括评价技术、配置技术、调度与管理技术、节水技术和经济分析技术在内的关键支撑技术体系框架。(五)提出了中国节水型社会建设的内容、模式以及分区建设重点。(六)分别以宁夏和天津为例,开展了传统农业经济区和现代工业经济区节水型社会建设的实践探索。(七)提出了节水型社会建设的评价指标体系和保障措施。二、创新性(一)从生产力与生产关系的角度,深刻挖掘了节水型社会建设的科学内涵,提出了节水型社会的基本特征。(二)提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要,并初步建立了节水型社会建设的关键支撑技术框架。(三)首次总结出以三大体系建设为中心的节水型社会建设初期模式,针对不同分区提出节水型社会建设重点。三、理论(学术)价值该项研究成果在一定程度上弥补了已有相关理论研究差的缺点系统性,基于社会学、经济学和水资源学等综合视角剖析了节水型社会建设基础理论,建立了节水型社会建设技术体系框架,具有一定的理论价值,将在节水型社会建设实践中,为社会带来直接经济效益和节水效益,具有较好的应用前景。
气候变化对中国水安全的影响及对策研究
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应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
围绕全球气候变化与中国水安全问题,该项成果针对气候变化对中国防洪安全、水资源安全、水生态环境安全和水工程安全的可能影响,开展了气候变化情景、水资源演变规律、气候变化影响评价、适应对策等方面的研究内容,取得了重要的研究成果。 (1)建立了覆盖全国的水文、气象、地理信息、洪旱灾害等数据库群,这是气候变化与水安全问题研究领域迄今为止最为全面、资料系列最长的数据库群,为开展气候变化影响研究奠定了坚实的资料基础。 (2)在全国范围内,全面系统分析了气温、降水、干旱、洪涝、水资源、海平面、台风等水安全问题全要素的历史演变规律;定量识别了河川径流变化归因,试验研究了水工建材特性、蓝藻对气候要素变化的响应机理。 (3)集成研发了涵盖多模型、多方法的气候变化影响评价平台,包括基于格点的全国水资源模拟模型,综合考虑气候变化、社会经济发展和人口增长的区域需水预测模型,分布式流域水质-水量耦合模型,耦合海平面上升与海陆相互作用的近海风暴潮数值模拟模型。这是迄今为止水利行业覆盖业务范围最广、覆盖空间尺度最大的气候变化影响模拟评价平台。研制发明了“大型水工极端气候模拟器”,建立了“水生态气候响应试验箱”,试验研究了水工建材特性和湖泊生态过程对气候变化的响应机理。相关研究成果已应用于流域水环境治理以及南北方典型水电工程施工建设中,取得了显著的经济效益、社会效益和生态环境效益。 科学评估了气候变化对防洪、水资源、水生态环境和水工材料的影响,系统分析了中国十大水资源分区未来气候变化趋势以及可能面临水安全问题,提出了我国水利适应气候变化的国家战略和保障国家水安全的应对措施。 研究成果主要创新点如下:(1)研发了覆盖全国的业务范围广、空间尺度大的多模式多方法的全要素气候变化影响评价平台,提出了气候变化影响评价模型遴选的标准体系和区域参数率定方法,解决了无资料地区模型分析计算问题。 (2)提出了基于水文模拟技术的突变诊断方法及河川径流变化归因定量分析方法,识别了气候要素变化和人类活动对主要江河径流变化的影响,探明了全国不同区域气候变化对水安全影响的全要素演变规律。(3)发明了“大型水工极端气候模拟器”和“可调节式多应力混凝土诱导开裂装置”,探明了水工建材特性对极端气候变化的响应机理,建立了气候变化背景下水工混凝土服役环境温度、强度等级与最大冻融循环耐久性之间的定量关系。 (4)提出了气候模式综合评价指标体系和气候情景修订方法,构建了水资源对气候变化响应的脆弱性评价指标体系,评估了未来气候变化对全国十大水资源分区水安全的影响,明晰了中国适应气候变化的重点区域及相应的适应措施。 研究成果已应用于IPCC-AR5、“国家适应气候变化战略”、“第二次国家气候变化评估”等报告,“‘十二五’水利发展规划”、“全国抗旱规划”、“全国水中长期供求规划”等规划的编制,太湖等流域水环境保护和防洪安全保障策略的制定,水利水电工程规划设计、施工建设和运行维护等工作中,取得了显著的社会经济效益和生态效益,为中国参与国际政府间气候变化谈判等提供了有力的科技支撑。 成果整体达到国际领先水平。
找到9项技术成果数据。
找技术 >郑州市水安全评价与调控研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
随着我国城市化进程的加快,城市及其周边地区的人口和产业密度激增,人类活动对水资源和生态环境的影响日益加剧。由于人类在开发和利用水资源时存在某些非理性的行为,进一步加剧了水资源短缺、洪涝灾害和水环境污染等水安全问题。如何实现城市水资源的可持续利用、保障城市供水安全,已成为当前一项迫切而又重大的研究课题。为此,课题组从表征人水系统相互作用关系的社会水循环机理入手,创新性地提出了一套城市水安全评价与调控理论体系,并以郑州市为典型区开展应用研究。研究成果有利于系统了解郑州市在不同时期的水安全状况,为合理地保护、利用水资源,实现水资源、水环境系统与经济社会协调发展提供决策依据。主要研究成果如下:(1)借助大系统分解协调的研究思路,探讨城市内部复杂系统的运作机制和结构组成,剥离与水相关的各类因子,组成综合考虑自然水循环、经济社会用水、排污等过程的社会水循环系统;在此基础上,应用系统动力学理论,首次研发了能描述人水互动关系的社会水循环系统动力学模型,仿真模拟水资源在区域水循环系统中的转化和消耗过程。(2)综合考虑城市水系统的内在特征及其与水安全问题的外在联系,从经济安全、社会安全、生态安全和工程安全四个方面来构建城市水安全评价指标体系;考虑郑州市实际情况提出各指标的评价标准,进而运用多种综合评价方法定量评估研究区的水安全度。(3)分析区域发展模式的概念和内涵,提出不同类型的区域发展模式框架。通过情景分析方法,设定不同发展模式下的调控方案,首次研发了考虑不同发展模式驱动下的水安全调控模型。通过社会水循环系统动力学模型对描述区域发展水平的状态变量进行仿真模拟,进而评价在不同发展模式方案下的未来水安全状况,最后通过调控模型选取推荐方案,并基于此,构建了相应的区域合理发展模式。(4)以郑州市为例开展应用研究,以2008年为基准年确定各指标的现状值,评价现状年郑州市的水安全度;在2008年的基础上运用系统动力学模型仿真规划水平年2015年、2020年和2030年人水互动关系的社会水循环过程,通过水安全评价和发展模式的研究,评价不同发展模式驱动下的调控方案水安全度;通过调控方案对比优选,最终提出适合郑州市经济社会发展的模式和水安全保障措施,为水行政管理决策提供依据。目前,相关研究成果进一步在《河南省水资源综合规划》、《安阳市城市水系规划》、《新密市水资源开发利用规划编制项目》等进行了应用,对指导水行政部门开展水资源管理保护工作具有很好的指导意义和参考价值。在此基础上,研究团队发表相关学术论文26篇(其中SCI检索1篇、EI检索3篇、核心期刊17篇),申报专利4项(其中软件注册权3项、实用新型1项),培养硕士研究生3名,使科研成果得以推广,并受到同行的广泛关注。
黄河兰州段水污染评估和水安全研究
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应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
1)兰州市对黄河粪大肠菌群的污染贡献非常大,兰州段黄河粪大肠菌群每年超标,处处超标,超标率范围为79.4%-95.9%;五个污染控制断面污染程度依次为:包兰桥>什川桥>湟水桥>新城桥>扶河桥;用聚类分析将五个断面分为三类,依据地表水环境质量标准粪大肠菌群项目标准限值判断,进入兰州时是Ⅲ类,出境时超过了Ⅴ类限值,表明兰州市是黄河段粪大肠菌群的重要污染源;各个水期的污染程度依次为:丰水期>枯水期>平水期;粪大肠菌群与高锰酸盐指数、总磷和氨氮呈正相关,且相关性很强,与挥发酚和油类呈负相关。2)黄河兰州段水体中重金属污染以汞(Hg)、六价铬(Gr)、铅(Pb)、镉(Cd)在黄水桥污染最为严重,入境断面扶河桥的污染程度最小;重金属污染程度为Pb>Cd>Hg>Gr;各水期污染程度依次为枯水期平水期丰水期;黄河兰州段重金属Hg和Cd年内含量稳定,Gr和Pb年内整体含量比较低,但会出现个别含量很高的值,2006年Gr出现超标情况;水体中重金属的含量和存在形态受水环境的pH值、盐度、水硬度、常量离子以及水土流失影响。3)兰州市存在的水安全问题有:兰州市向地表饮用水源黄河排污严重;兰州市水土流失严重,加快了污染物的迁移扩散;兰州市排水系统设施建设落后,污水处理能力低;城市存在突发性水污染隐患。4)系统论述了城市水循环规律,分析了水污染的有关风险,揭示出国内外近年在水中监测出来具有3种特征的新兴污染物,以引起各界重视,来加强新兴污染物的研究、监测和管理。提出了应对城市水污染策略,
区域水安全多策略综合仿真模型及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对当前我国水安全所面临的新的严峻挑战,研究制定科学合理的区域水安全战略决策的方法工具是我国经济社会发展中具有全局性、基础性和战略性的重要课题。本研究编制完成了1999、2002、2007、2010年全国和海河流域面向水安全的水利投入占用产出时间序列表。在此基础上建立了需水模块、水经济模块、水环境污染及防治模块、水资源开发模块、人口模块、水安全度测度模块,从而建立了水安全多策略综合仿真模型。本研究的主要成果与创新为: (1)首次计算了2002年全国及九大流域的农业用水、工业用水、生活用水、生态用水及总的生产用水的影子价格。 (2)建立了一个新型的多因素分解模型(MLMDI),该模型的主要优点是,考虑了间接效应、可将分行业的用水效率的变化完全独立的分解到14个指标变化的影响。 (3)建立了统计检验结果很好和模拟预测精度很高的水资源需求量的灰色神经网络预测模型,应用该模型对2012-2017年我国农业、工业、生态和环境、生活用水量进行了分类预测。2012-2014年我国总用水量的预测误差分别为:-1.51%、-0.38%、2.03%。远低于其它结构通常5-10%的预测误差。 (4)首次计算了全国相对海河流域的节水潜力。 (5)定量分析了我国海水淡化产业的投资效应、产业关联影响。 (6)应用投入产出价格模型,计算了设定情景下再生水价格提高对CPI和的PPI的影响程度。 (7)从农业源、工业源和生活源污染排放及环境污染治理投资四个方面分析了我国地表水质变动的影响因素。 (8)建立了地表水可供水量预测模型,对2015-2020年的地表水可供水量进行了预测。 (9)建立了水安全度评价指标体系,采用多层次多目标模糊优选理论和专家经验法,建立区域水安全测度模块。对我国水安全度进行了测度。 (10)基于水安全多策略综合仿真模型,评价了多个水安全策略共同作用下,对我国水安全的影响。 截至2017.1,课题组已在本课题研究中发表期刊论文23篇(5篇SCI,10篇EI,5篇CSCD),出版专著1部,发表国际会议论文10篇,书籍章节7章,提交了有关我国水安全的政策报告5篇(均被中共中央办公厅采用,四条建议被写入2016年中央1号文件中)。2012.1-2017.1项目研究期间共获2015年“首届中国决策科学青年科技奖”、2015“中科院科技促进发展奖”等5项。
水安全管理与突发风险事件预警信息系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
成果介绍: 水环境健康和安全对人类社会的发展至关重要,水环境污染始终是国内外水环境安全和保护的重要威胁。 水安全管理与突发风险事件预警信息系统包括水环境管理和突发风险预警 2 大部分。实现了水环境的监测、评价和排污口管理,可在移动手机和微机上实现对突发风险事件影响程度、范围及应急措施效果进行模拟和预测的二、 三维显示, 提高企业管理水平和突发事件的正确应对反应。 应用范围: 流域管理机构、大型水务集团和供水公司的流域水环境管理以及突发风险预警 主要技术指标:完成水环境信息化管理。无资料预警精度达 60%,有资料预警精度达 85%以上。计算时间 2-8 分钟。 技术水平:完全自主知识产权,取得多项软件著作权登记,成功应用于武汉市、长江流域水资源保护局、丹江口水库、三峡库区等。 市场分析与前景: 饮用水安全问题关系到广大人民群众的健康、生命安全和社会的和谐稳定。近年来,突发性水污染事件进入高发期,频发的水污染事件对城市和乡镇的饮水安全造成直接危害,给生态环境、人群健康和社会经济发展带来极大的损失和影响。从水环境污染风险源辨识和管理、水环境事故型风险的定性定量分析评估、水环境事故型风险预测、预报模型建立、突发性水环境污染事故的应急处理体系建立等方面进行综合和系统研究, 建立水安全管理与突发风险事件预警信息系统,对水环境保护十分重要,具有现实的必要性和紧迫性。 所属行业: 环境保护 合作方式: 技术转让
昆明城市水安全评价及其保障对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
一、项目基本情况 该课题是2007年由云南省水文水资源局昆明分局联合云南师范大学共同申报的“云南省水利厅2008年水利科技项目”并获资助的公益性项目。研究起止年限:2008年1月 至2010年5月。2010年7月14日,云南省水利厅组织省内专家进行结题验收,2012年5月17日云南省科学技术奖励办公室组织国内专家进行研究成果鉴定。 课题组圆满完成了合同书的各项任务,取得研究报告一部、出版专著一部、在国内外发表论文28篇,培养了1名在读博士、2名硕士、1名高级工程师。同时,课题研究过程中,提出多个创新点,有多项成果已推广应用。 二、项目简介 以城市“水资源及其利用、水环境、防洪”为主线,在理论探索和系统分析的基础上,应用经济学“边际效益递减”理论、结合复杂系统理论与方法,从水量、水质和防洪三方面构建城市水安全综合评价指标体系与模型,对昆明城市水安全进行综合定量评价与预测;从城市水源区保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈水资源配置、应急供水保障、城市防洪安全、城市水资源管理等方面的提出保障对策。研究内容包括(1)城市水系统的可持续发展理论、复杂系统理论、人地关系理论及其组成及特征;(2)构建由3个系统层、8个状态层和28个具体指标组成的城市水系统安全评价体系和借鉴经济学“边际效益递减”原理建立定量评价模型;(3)以松华坝水源区为典型区,以土地利用/覆被变化、人类活动为关键因子,应用SWAT分布式水文模型模拟不同土地利用/覆被变化对水源涵养功能、水环境质量的影响,研究水源区保护的对策措施;(4)构建城市道路绿地滞蓄可利用雨水资源潜力评价模型,分析雨水资源潜力,提出城市雨水资源利用方法途径;(5)构建包括11个子系统的城市水系统安全评价体系与预警系统,构建区域水资源配置、都市圈联网供水和建设应急水源地应对突发水系统安全事故的保障体系;(6)城市暴雨洪水与人类活动的相互关系研究,城市区域洪水产流和汇流规律研究,研发基于城市管网、河道、湖泊水系统的城市河道洪水计算方法和昆明城区排水暴雨强度公式,构建昆明主城包括淹水点、入滇池河道防洪能力的城市防洪体系;(7)城市水资源管理与实行最严格水资源管理制度、城市节水型社会构建等方面研究。 项目研究涉及自然资源、社会、经济、生态环境、城市防洪等领域,其显著特点是对重点城市或特定区域从水资源开发利用、配置、管理、水环境、防洪等多层面进行全面、系统的水安全综合评价,为水系统安全保障提供重要的科学依据和决策支持。 自2009年以来,项目边研究、边应用,其成果相继由昆明市水务局、滇池管理局、昆明市防汛办等政府职能部门和多家省市设计单位在新昆明建设、水源地保护、城市供水、城市防洪、水环境综合治理、严格水资源管理等方面得到广泛应用,取得了显著的社会效益、经济效益和生态效益。研究成果具有重要的科学价值和实用价值,对我国同类城市水安全评价及保障具有重要的借鉴和指导作用。 本课题属于环境水利与评价学科。是以昆明自然、生态环境、社会经济、人文为背景,在对国内外城市水系统安全相关评价指标体系总结与借鉴基础上,应用经济学的“边际效益递减”原理,构建3个系统层、8个状态层和28个指标的城市水系统安全评价体系,对2006基准年、2010、2015、2025和2035年型条件下的昆明城市水系统预测,综合评价现状、不同年型时昆明城市水系统的状况,综合得分为0.586,总体处于“不安全”。对此,从城市水源地保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈联网供水、城市防洪安全保障以及水资源管理方面研究并提出对策。 本课题研究的理论公式及成果已被推广应用于昆明城市水源地保护、水源工程建设、城市基础设施建设、入滇池河道综合整治工程中,如盘龙区水务局在松华坝水库径流区开展铁冲小流域试验站;昆明市城中村改造项目中增建雨水调节池;“一主四辅”都市圈联网供水方案总体布局,以及新建水源工程;35条入滇池河道综合整治。其中部分工程项目建设已取得较好经济、社会和环境生态效益。
水情远程智能监控系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
水情远程智能监控系统成果简介: 当前水安全和水资源问题已经成为社会和经济发展中的重要因素。建立兼顾防灾和水资源优化管理的保障系统,是现代水利和水利工程管理的需要。安全问题特别是因洪水等自然灾害所引发的突发事故,其危害巨大,因此研建水情安全监控、预测系统,通过对水情及堤坝安全的动态监测、预报,及时发现事故尤其是突发事故先兆,迅速做出反应,实时给予决策支持并实施自动控制,为工程和相关地区提供安全保障;为管理部门提供多层次信息管理和决策支持手段,在兼顾防灾格水资源优化调度基础上实现水资源可持续利用,充分发挥水利工程的效益。技术指标: (1)现场图像可通过电话线或宽带网进行远程水平、俯仰和变焦操作; (2)图像传输速率大于 4 帧/秒(依据线路传输带宽); (3)水文数据采集间隔最小 1 分钟; (4)可完成水文资料的查询、统计及打印功能; (5)水位数据误差范围小于国家标准,并不受水质、和环境温度影响。 项目水平:□国际领先□国际先进■国内领先□国内先进 成熟程度:□原理□样机□小试□中试■产业化 合作方式:合作开发、专利许可、技术转让、技术入股
中国西南岩溶区旱涝灾害演变机理与水安全
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
中国西南岩溶区旱涝灾害是气象、人类参变与岩溶多重介质环境变异的综合产物,亦是气象灾害、地质灾害和人为灾害的复合体。 本项目通过研究中国西南岩溶区多重介质环境的脆弱性、复杂性和独特性,探清影响和决定研究区旱涝灾害形成的环境介质。 以2009年秋至2010年春西南大旱为出发点,在统计中国西南岩溶区旱涝灾害灾情次数的基础上,选取重灾区进行分析,从影响旱涝灾害发生的气象因素、地质因素和人为因素等方面着手研究,以数据分析方法研究降水量对旱涝灾害过程的影响及降水量的变化趋势。 通过室内物理模拟实验,对比分析影响中国西南岩溶区旱涝灾害发生的地表地下因素(地下岩溶管道结构、岩溶洼地类型、岩溶地形地貌、地表地下岩溶管道连通方式、地下岩溶管道埋深、地下岩溶管道水力坡度),采用控制变量法,研究各因素对岩溶地下河系统水文过程的影响,分析各项因素影响下旱涝致灾的可能性,同时探索物理模拟实验的数值化。 综合气象、地质和人为因素,系统分析不同降水条件下中国西南岩溶区发生旱涝灾害的过程,探索研究区旱涝灾害的演变机理和水安全利用模式。以中国西南典型岩溶洼地西南块所岩溶区为例,分析岩溶旱涝灾害规律和致灾因子,提出有针对性的抗旱治涝工程措施。 最后,以云南曲靖市和泸西县作为西南典型岩溶干旱地区研究其地下水开发利用,分析两地地质构造及水文地质条件,提出两地旱涝灾害成灾机理,总结两地岩溶干旱区地下水开发利用经验。 本项目对中国西南岩溶区旱涝灾害的演变机理的研究仅局限在理论层面,限于研究资料、研究条件以及研究者自身的能力等原因,在课题的研究过程中,尚存在着一些不足,主要有以下两点不足。 1) 本项目的研究重点是西南岩溶区特有的地质条件对旱涝灾害的影响,但是在研究的过程中,地表地下特有的水文地质条件的所有资料都来源于“喀斯特数据中心” 以及文献资料,缺少实际勘查,因而实验的成果只能作为理论支撑。 2) 中国西南岩溶区旱涝灾害物理实验模拟的过程中,采用的是理想化的模块建立,存在着一些细节上的省略,由于研究过程中对这些细节的概化,在实验结论部分,这些细节的缺过多,不能保证完全地控制变量。另外,整个实验中,由于工业橡皮泥的不透水性,地面土壤的孔隙度、持水量、含水率等特征值不能表现出来,从而忽略了不同岩性透水性能的差异,因而在地表地物地貌对消水涨水的影响试验中存在一定的误差。 但是由于本次实验过程主要研究对象为地下岩溶管道的快速流,因此并不影响实验结果。 但是如果要对现实生活中的旱涝灾害的形成进行指导,还需要进行进一步的改良。 发表专著一部,论文14篇。他引次数26次。历年获奖情况:无。
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践项目主要取得了以下创新成果。一、主要成果(一)介绍分析中国水资源概况、问题和未来需求。(二)对中国节水和节水型社会建设的状况进行了总结。(三)在对节水和节水型社会科学内涵进行分析的基础上,提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要。(四)提出了包括评价技术、配置技术、调度与管理技术、节水技术和经济分析技术在内的关键支撑技术体系框架。(五)提出了中国节水型社会建设的内容、模式以及分区建设重点。(六)分别以宁夏和天津为例,开展了传统农业经济区和现代工业经济区节水型社会建设的实践探索。(七)提出了节水型社会建设的评价指标体系和保障措施。二、创新性(一)从生产力与生产关系的角度,深刻挖掘了节水型社会建设的科学内涵,提出了节水型社会的基本特征。(二)提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要,并初步建立了节水型社会建设的关键支撑技术框架。(三)首次总结出以三大体系建设为中心的节水型社会建设初期模式,针对不同分区提出节水型社会建设重点。三、理论(学术)价值该项研究成果在一定程度上弥补了已有相关理论研究差的缺点系统性,基于社会学、经济学和水资源学等综合视角剖析了节水型社会建设基础理论,建立了节水型社会建设技术体系框架,具有一定的理论价值,将在节水型社会建设实践中,为社会带来直接经济效益和节水效益,具有较好的应用前景。
气候变化对中国水安全的影响及对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
围绕全球气候变化与中国水安全问题,该项成果针对气候变化对中国防洪安全、水资源安全、水生态环境安全和水工程安全的可能影响,开展了气候变化情景、水资源演变规律、气候变化影响评价、适应对策等方面的研究内容,取得了重要的研究成果。 (1)建立了覆盖全国的水文、气象、地理信息、洪旱灾害等数据库群,这是气候变化与水安全问题研究领域迄今为止最为全面、资料系列最长的数据库群,为开展气候变化影响研究奠定了坚实的资料基础。 (2)在全国范围内,全面系统分析了气温、降水、干旱、洪涝、水资源、海平面、台风等水安全问题全要素的历史演变规律;定量识别了河川径流变化归因,试验研究了水工建材特性、蓝藻对气候要素变化的响应机理。 (3)集成研发了涵盖多模型、多方法的气候变化影响评价平台,包括基于格点的全国水资源模拟模型,综合考虑气候变化、社会经济发展和人口增长的区域需水预测模型,分布式流域水质-水量耦合模型,耦合海平面上升与海陆相互作用的近海风暴潮数值模拟模型。这是迄今为止水利行业覆盖业务范围最广、覆盖空间尺度最大的气候变化影响模拟评价平台。研制发明了“大型水工极端气候模拟器”,建立了“水生态气候响应试验箱”,试验研究了水工建材特性和湖泊生态过程对气候变化的响应机理。相关研究成果已应用于流域水环境治理以及南北方典型水电工程施工建设中,取得了显著的经济效益、社会效益和生态环境效益。 科学评估了气候变化对防洪、水资源、水生态环境和水工材料的影响,系统分析了中国十大水资源分区未来气候变化趋势以及可能面临水安全问题,提出了我国水利适应气候变化的国家战略和保障国家水安全的应对措施。 研究成果主要创新点如下:(1)研发了覆盖全国的业务范围广、空间尺度大的多模式多方法的全要素气候变化影响评价平台,提出了气候变化影响评价模型遴选的标准体系和区域参数率定方法,解决了无资料地区模型分析计算问题。 (2)提出了基于水文模拟技术的突变诊断方法及河川径流变化归因定量分析方法,识别了气候要素变化和人类活动对主要江河径流变化的影响,探明了全国不同区域气候变化对水安全影响的全要素演变规律。(3)发明了“大型水工极端气候模拟器”和“可调节式多应力混凝土诱导开裂装置”,探明了水工建材特性对极端气候变化的响应机理,建立了气候变化背景下水工混凝土服役环境温度、强度等级与最大冻融循环耐久性之间的定量关系。 (4)提出了气候模式综合评价指标体系和气候情景修订方法,构建了水资源对气候变化响应的脆弱性评价指标体系,评估了未来气候变化对全国十大水资源分区水安全的影响,明晰了中国适应气候变化的重点区域及相应的适应措施。 研究成果已应用于IPCC-AR5、“国家适应气候变化战略”、“第二次国家气候变化评估”等报告,“‘十二五’水利发展规划”、“全国抗旱规划”、“全国水中长期供求规划”等规划的编制,太湖等流域水环境保护和防洪安全保障策略的制定,水利水电工程规划设计、施工建设和运行维护等工作中,取得了显著的社会经济效益和生态效益,为中国参与国际政府间气候变化谈判等提供了有力的科技支撑。 成果整体达到国际领先水平。
找到9项技术成果数据。
找技术 >郑州市水安全评价与调控研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
随着我国城市化进程的加快,城市及其周边地区的人口和产业密度激增,人类活动对水资源和生态环境的影响日益加剧。由于人类在开发和利用水资源时存在某些非理性的行为,进一步加剧了水资源短缺、洪涝灾害和水环境污染等水安全问题。如何实现城市水资源的可持续利用、保障城市供水安全,已成为当前一项迫切而又重大的研究课题。为此,课题组从表征人水系统相互作用关系的社会水循环机理入手,创新性地提出了一套城市水安全评价与调控理论体系,并以郑州市为典型区开展应用研究。研究成果有利于系统了解郑州市在不同时期的水安全状况,为合理地保护、利用水资源,实现水资源、水环境系统与经济社会协调发展提供决策依据。主要研究成果如下:(1)借助大系统分解协调的研究思路,探讨城市内部复杂系统的运作机制和结构组成,剥离与水相关的各类因子,组成综合考虑自然水循环、经济社会用水、排污等过程的社会水循环系统;在此基础上,应用系统动力学理论,首次研发了能描述人水互动关系的社会水循环系统动力学模型,仿真模拟水资源在区域水循环系统中的转化和消耗过程。(2)综合考虑城市水系统的内在特征及其与水安全问题的外在联系,从经济安全、社会安全、生态安全和工程安全四个方面来构建城市水安全评价指标体系;考虑郑州市实际情况提出各指标的评价标准,进而运用多种综合评价方法定量评估研究区的水安全度。(3)分析区域发展模式的概念和内涵,提出不同类型的区域发展模式框架。通过情景分析方法,设定不同发展模式下的调控方案,首次研发了考虑不同发展模式驱动下的水安全调控模型。通过社会水循环系统动力学模型对描述区域发展水平的状态变量进行仿真模拟,进而评价在不同发展模式方案下的未来水安全状况,最后通过调控模型选取推荐方案,并基于此,构建了相应的区域合理发展模式。(4)以郑州市为例开展应用研究,以2008年为基准年确定各指标的现状值,评价现状年郑州市的水安全度;在2008年的基础上运用系统动力学模型仿真规划水平年2015年、2020年和2030年人水互动关系的社会水循环过程,通过水安全评价和发展模式的研究,评价不同发展模式驱动下的调控方案水安全度;通过调控方案对比优选,最终提出适合郑州市经济社会发展的模式和水安全保障措施,为水行政管理决策提供依据。目前,相关研究成果进一步在《河南省水资源综合规划》、《安阳市城市水系规划》、《新密市水资源开发利用规划编制项目》等进行了应用,对指导水行政部门开展水资源管理保护工作具有很好的指导意义和参考价值。在此基础上,研究团队发表相关学术论文26篇(其中SCI检索1篇、EI检索3篇、核心期刊17篇),申报专利4项(其中软件注册权3项、实用新型1项),培养硕士研究生3名,使科研成果得以推广,并受到同行的广泛关注。
黄河兰州段水污染评估和水安全研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
1)兰州市对黄河粪大肠菌群的污染贡献非常大,兰州段黄河粪大肠菌群每年超标,处处超标,超标率范围为79.4%-95.9%;五个污染控制断面污染程度依次为:包兰桥>什川桥>湟水桥>新城桥>扶河桥;用聚类分析将五个断面分为三类,依据地表水环境质量标准粪大肠菌群项目标准限值判断,进入兰州时是Ⅲ类,出境时超过了Ⅴ类限值,表明兰州市是黄河段粪大肠菌群的重要污染源;各个水期的污染程度依次为:丰水期>枯水期>平水期;粪大肠菌群与高锰酸盐指数、总磷和氨氮呈正相关,且相关性很强,与挥发酚和油类呈负相关。2)黄河兰州段水体中重金属污染以汞(Hg)、六价铬(Gr)、铅(Pb)、镉(Cd)在黄水桥污染最为严重,入境断面扶河桥的污染程度最小;重金属污染程度为Pb>Cd>Hg>Gr;各水期污染程度依次为枯水期平水期丰水期;黄河兰州段重金属Hg和Cd年内含量稳定,Gr和Pb年内整体含量比较低,但会出现个别含量很高的值,2006年Gr出现超标情况;水体中重金属的含量和存在形态受水环境的pH值、盐度、水硬度、常量离子以及水土流失影响。3)兰州市存在的水安全问题有:兰州市向地表饮用水源黄河排污严重;兰州市水土流失严重,加快了污染物的迁移扩散;兰州市排水系统设施建设落后,污水处理能力低;城市存在突发性水污染隐患。4)系统论述了城市水循环规律,分析了水污染的有关风险,揭示出国内外近年在水中监测出来具有3种特征的新兴污染物,以引起各界重视,来加强新兴污染物的研究、监测和管理。提出了应对城市水污染策略,
区域水安全多策略综合仿真模型及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对当前我国水安全所面临的新的严峻挑战,研究制定科学合理的区域水安全战略决策的方法工具是我国经济社会发展中具有全局性、基础性和战略性的重要课题。本研究编制完成了1999、2002、2007、2010年全国和海河流域面向水安全的水利投入占用产出时间序列表。在此基础上建立了需水模块、水经济模块、水环境污染及防治模块、水资源开发模块、人口模块、水安全度测度模块,从而建立了水安全多策略综合仿真模型。本研究的主要成果与创新为: (1)首次计算了2002年全国及九大流域的农业用水、工业用水、生活用水、生态用水及总的生产用水的影子价格。 (2)建立了一个新型的多因素分解模型(MLMDI),该模型的主要优点是,考虑了间接效应、可将分行业的用水效率的变化完全独立的分解到14个指标变化的影响。 (3)建立了统计检验结果很好和模拟预测精度很高的水资源需求量的灰色神经网络预测模型,应用该模型对2012-2017年我国农业、工业、生态和环境、生活用水量进行了分类预测。2012-2014年我国总用水量的预测误差分别为:-1.51%、-0.38%、2.03%。远低于其它结构通常5-10%的预测误差。 (4)首次计算了全国相对海河流域的节水潜力。 (5)定量分析了我国海水淡化产业的投资效应、产业关联影响。 (6)应用投入产出价格模型,计算了设定情景下再生水价格提高对CPI和的PPI的影响程度。 (7)从农业源、工业源和生活源污染排放及环境污染治理投资四个方面分析了我国地表水质变动的影响因素。 (8)建立了地表水可供水量预测模型,对2015-2020年的地表水可供水量进行了预测。 (9)建立了水安全度评价指标体系,采用多层次多目标模糊优选理论和专家经验法,建立区域水安全测度模块。对我国水安全度进行了测度。 (10)基于水安全多策略综合仿真模型,评价了多个水安全策略共同作用下,对我国水安全的影响。 截至2017.1,课题组已在本课题研究中发表期刊论文23篇(5篇SCI,10篇EI,5篇CSCD),出版专著1部,发表国际会议论文10篇,书籍章节7章,提交了有关我国水安全的政策报告5篇(均被中共中央办公厅采用,四条建议被写入2016年中央1号文件中)。2012.1-2017.1项目研究期间共获2015年“首届中国决策科学青年科技奖”、2015“中科院科技促进发展奖”等5项。
水安全管理与突发风险事件预警信息系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
成果介绍: 水环境健康和安全对人类社会的发展至关重要,水环境污染始终是国内外水环境安全和保护的重要威胁。 水安全管理与突发风险事件预警信息系统包括水环境管理和突发风险预警 2 大部分。实现了水环境的监测、评价和排污口管理,可在移动手机和微机上实现对突发风险事件影响程度、范围及应急措施效果进行模拟和预测的二、 三维显示, 提高企业管理水平和突发事件的正确应对反应。 应用范围: 流域管理机构、大型水务集团和供水公司的流域水环境管理以及突发风险预警 主要技术指标:完成水环境信息化管理。无资料预警精度达 60%,有资料预警精度达 85%以上。计算时间 2-8 分钟。 技术水平:完全自主知识产权,取得多项软件著作权登记,成功应用于武汉市、长江流域水资源保护局、丹江口水库、三峡库区等。 市场分析与前景: 饮用水安全问题关系到广大人民群众的健康、生命安全和社会的和谐稳定。近年来,突发性水污染事件进入高发期,频发的水污染事件对城市和乡镇的饮水安全造成直接危害,给生态环境、人群健康和社会经济发展带来极大的损失和影响。从水环境污染风险源辨识和管理、水环境事故型风险的定性定量分析评估、水环境事故型风险预测、预报模型建立、突发性水环境污染事故的应急处理体系建立等方面进行综合和系统研究, 建立水安全管理与突发风险事件预警信息系统,对水环境保护十分重要,具有现实的必要性和紧迫性。 所属行业: 环境保护 合作方式: 技术转让
昆明城市水安全评价及其保障对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
一、项目基本情况 该课题是2007年由云南省水文水资源局昆明分局联合云南师范大学共同申报的“云南省水利厅2008年水利科技项目”并获资助的公益性项目。研究起止年限:2008年1月 至2010年5月。2010年7月14日,云南省水利厅组织省内专家进行结题验收,2012年5月17日云南省科学技术奖励办公室组织国内专家进行研究成果鉴定。 课题组圆满完成了合同书的各项任务,取得研究报告一部、出版专著一部、在国内外发表论文28篇,培养了1名在读博士、2名硕士、1名高级工程师。同时,课题研究过程中,提出多个创新点,有多项成果已推广应用。 二、项目简介 以城市“水资源及其利用、水环境、防洪”为主线,在理论探索和系统分析的基础上,应用经济学“边际效益递减”理论、结合复杂系统理论与方法,从水量、水质和防洪三方面构建城市水安全综合评价指标体系与模型,对昆明城市水安全进行综合定量评价与预测;从城市水源区保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈水资源配置、应急供水保障、城市防洪安全、城市水资源管理等方面的提出保障对策。研究内容包括(1)城市水系统的可持续发展理论、复杂系统理论、人地关系理论及其组成及特征;(2)构建由3个系统层、8个状态层和28个具体指标组成的城市水系统安全评价体系和借鉴经济学“边际效益递减”原理建立定量评价模型;(3)以松华坝水源区为典型区,以土地利用/覆被变化、人类活动为关键因子,应用SWAT分布式水文模型模拟不同土地利用/覆被变化对水源涵养功能、水环境质量的影响,研究水源区保护的对策措施;(4)构建城市道路绿地滞蓄可利用雨水资源潜力评价模型,分析雨水资源潜力,提出城市雨水资源利用方法途径;(5)构建包括11个子系统的城市水系统安全评价体系与预警系统,构建区域水资源配置、都市圈联网供水和建设应急水源地应对突发水系统安全事故的保障体系;(6)城市暴雨洪水与人类活动的相互关系研究,城市区域洪水产流和汇流规律研究,研发基于城市管网、河道、湖泊水系统的城市河道洪水计算方法和昆明城区排水暴雨强度公式,构建昆明主城包括淹水点、入滇池河道防洪能力的城市防洪体系;(7)城市水资源管理与实行最严格水资源管理制度、城市节水型社会构建等方面研究。 项目研究涉及自然资源、社会、经济、生态环境、城市防洪等领域,其显著特点是对重点城市或特定区域从水资源开发利用、配置、管理、水环境、防洪等多层面进行全面、系统的水安全综合评价,为水系统安全保障提供重要的科学依据和决策支持。 自2009年以来,项目边研究、边应用,其成果相继由昆明市水务局、滇池管理局、昆明市防汛办等政府职能部门和多家省市设计单位在新昆明建设、水源地保护、城市供水、城市防洪、水环境综合治理、严格水资源管理等方面得到广泛应用,取得了显著的社会效益、经济效益和生态效益。研究成果具有重要的科学价值和实用价值,对我国同类城市水安全评价及保障具有重要的借鉴和指导作用。 本课题属于环境水利与评价学科。是以昆明自然、生态环境、社会经济、人文为背景,在对国内外城市水系统安全相关评价指标体系总结与借鉴基础上,应用经济学的“边际效益递减”原理,构建3个系统层、8个状态层和28个指标的城市水系统安全评价体系,对2006基准年、2010、2015、2025和2035年型条件下的昆明城市水系统预测,综合评价现状、不同年型时昆明城市水系统的状况,综合得分为0.586,总体处于“不安全”。对此,从城市水源地保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈联网供水、城市防洪安全保障以及水资源管理方面研究并提出对策。 本课题研究的理论公式及成果已被推广应用于昆明城市水源地保护、水源工程建设、城市基础设施建设、入滇池河道综合整治工程中,如盘龙区水务局在松华坝水库径流区开展铁冲小流域试验站;昆明市城中村改造项目中增建雨水调节池;“一主四辅”都市圈联网供水方案总体布局,以及新建水源工程;35条入滇池河道综合整治。其中部分工程项目建设已取得较好经济、社会和环境生态效益。
水情远程智能监控系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
水情远程智能监控系统成果简介: 当前水安全和水资源问题已经成为社会和经济发展中的重要因素。建立兼顾防灾和水资源优化管理的保障系统,是现代水利和水利工程管理的需要。安全问题特别是因洪水等自然灾害所引发的突发事故,其危害巨大,因此研建水情安全监控、预测系统,通过对水情及堤坝安全的动态监测、预报,及时发现事故尤其是突发事故先兆,迅速做出反应,实时给予决策支持并实施自动控制,为工程和相关地区提供安全保障;为管理部门提供多层次信息管理和决策支持手段,在兼顾防灾格水资源优化调度基础上实现水资源可持续利用,充分发挥水利工程的效益。技术指标: (1)现场图像可通过电话线或宽带网进行远程水平、俯仰和变焦操作; (2)图像传输速率大于 4 帧/秒(依据线路传输带宽); (3)水文数据采集间隔最小 1 分钟; (4)可完成水文资料的查询、统计及打印功能; (5)水位数据误差范围小于国家标准,并不受水质、和环境温度影响。 项目水平:□国际领先□国际先进■国内领先□国内先进 成熟程度:□原理□样机□小试□中试■产业化 合作方式:合作开发、专利许可、技术转让、技术入股
中国西南岩溶区旱涝灾害演变机理与水安全
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
中国西南岩溶区旱涝灾害是气象、人类参变与岩溶多重介质环境变异的综合产物,亦是气象灾害、地质灾害和人为灾害的复合体。 本项目通过研究中国西南岩溶区多重介质环境的脆弱性、复杂性和独特性,探清影响和决定研究区旱涝灾害形成的环境介质。 以2009年秋至2010年春西南大旱为出发点,在统计中国西南岩溶区旱涝灾害灾情次数的基础上,选取重灾区进行分析,从影响旱涝灾害发生的气象因素、地质因素和人为因素等方面着手研究,以数据分析方法研究降水量对旱涝灾害过程的影响及降水量的变化趋势。 通过室内物理模拟实验,对比分析影响中国西南岩溶区旱涝灾害发生的地表地下因素(地下岩溶管道结构、岩溶洼地类型、岩溶地形地貌、地表地下岩溶管道连通方式、地下岩溶管道埋深、地下岩溶管道水力坡度),采用控制变量法,研究各因素对岩溶地下河系统水文过程的影响,分析各项因素影响下旱涝致灾的可能性,同时探索物理模拟实验的数值化。 综合气象、地质和人为因素,系统分析不同降水条件下中国西南岩溶区发生旱涝灾害的过程,探索研究区旱涝灾害的演变机理和水安全利用模式。以中国西南典型岩溶洼地西南块所岩溶区为例,分析岩溶旱涝灾害规律和致灾因子,提出有针对性的抗旱治涝工程措施。 最后,以云南曲靖市和泸西县作为西南典型岩溶干旱地区研究其地下水开发利用,分析两地地质构造及水文地质条件,提出两地旱涝灾害成灾机理,总结两地岩溶干旱区地下水开发利用经验。 本项目对中国西南岩溶区旱涝灾害的演变机理的研究仅局限在理论层面,限于研究资料、研究条件以及研究者自身的能力等原因,在课题的研究过程中,尚存在着一些不足,主要有以下两点不足。 1) 本项目的研究重点是西南岩溶区特有的地质条件对旱涝灾害的影响,但是在研究的过程中,地表地下特有的水文地质条件的所有资料都来源于“喀斯特数据中心” 以及文献资料,缺少实际勘查,因而实验的成果只能作为理论支撑。 2) 中国西南岩溶区旱涝灾害物理实验模拟的过程中,采用的是理想化的模块建立,存在着一些细节上的省略,由于研究过程中对这些细节的概化,在实验结论部分,这些细节的缺过多,不能保证完全地控制变量。另外,整个实验中,由于工业橡皮泥的不透水性,地面土壤的孔隙度、持水量、含水率等特征值不能表现出来,从而忽略了不同岩性透水性能的差异,因而在地表地物地貌对消水涨水的影响试验中存在一定的误差。 但是由于本次实验过程主要研究对象为地下岩溶管道的快速流,因此并不影响实验结果。 但是如果要对现实生活中的旱涝灾害的形成进行指导,还需要进行进一步的改良。 发表专著一部,论文14篇。他引次数26次。历年获奖情况:无。
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践项目主要取得了以下创新成果。一、主要成果(一)介绍分析中国水资源概况、问题和未来需求。(二)对中国节水和节水型社会建设的状况进行了总结。(三)在对节水和节水型社会科学内涵进行分析的基础上,提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要。(四)提出了包括评价技术、配置技术、调度与管理技术、节水技术和经济分析技术在内的关键支撑技术体系框架。(五)提出了中国节水型社会建设的内容、模式以及分区建设重点。(六)分别以宁夏和天津为例,开展了传统农业经济区和现代工业经济区节水型社会建设的实践探索。(七)提出了节水型社会建设的评价指标体系和保障措施。二、创新性(一)从生产力与生产关系的角度,深刻挖掘了节水型社会建设的科学内涵,提出了节水型社会的基本特征。(二)提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要,并初步建立了节水型社会建设的关键支撑技术框架。(三)首次总结出以三大体系建设为中心的节水型社会建设初期模式,针对不同分区提出节水型社会建设重点。三、理论(学术)价值该项研究成果在一定程度上弥补了已有相关理论研究差的缺点系统性,基于社会学、经济学和水资源学等综合视角剖析了节水型社会建设基础理论,建立了节水型社会建设技术体系框架,具有一定的理论价值,将在节水型社会建设实践中,为社会带来直接经济效益和节水效益,具有较好的应用前景。
气候变化对中国水安全的影响及对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
围绕全球气候变化与中国水安全问题,该项成果针对气候变化对中国防洪安全、水资源安全、水生态环境安全和水工程安全的可能影响,开展了气候变化情景、水资源演变规律、气候变化影响评价、适应对策等方面的研究内容,取得了重要的研究成果。 (1)建立了覆盖全国的水文、气象、地理信息、洪旱灾害等数据库群,这是气候变化与水安全问题研究领域迄今为止最为全面、资料系列最长的数据库群,为开展气候变化影响研究奠定了坚实的资料基础。 (2)在全国范围内,全面系统分析了气温、降水、干旱、洪涝、水资源、海平面、台风等水安全问题全要素的历史演变规律;定量识别了河川径流变化归因,试验研究了水工建材特性、蓝藻对气候要素变化的响应机理。 (3)集成研发了涵盖多模型、多方法的气候变化影响评价平台,包括基于格点的全国水资源模拟模型,综合考虑气候变化、社会经济发展和人口增长的区域需水预测模型,分布式流域水质-水量耦合模型,耦合海平面上升与海陆相互作用的近海风暴潮数值模拟模型。这是迄今为止水利行业覆盖业务范围最广、覆盖空间尺度最大的气候变化影响模拟评价平台。研制发明了“大型水工极端气候模拟器”,建立了“水生态气候响应试验箱”,试验研究了水工建材特性和湖泊生态过程对气候变化的响应机理。相关研究成果已应用于流域水环境治理以及南北方典型水电工程施工建设中,取得了显著的经济效益、社会效益和生态环境效益。 科学评估了气候变化对防洪、水资源、水生态环境和水工材料的影响,系统分析了中国十大水资源分区未来气候变化趋势以及可能面临水安全问题,提出了我国水利适应气候变化的国家战略和保障国家水安全的应对措施。 研究成果主要创新点如下:(1)研发了覆盖全国的业务范围广、空间尺度大的多模式多方法的全要素气候变化影响评价平台,提出了气候变化影响评价模型遴选的标准体系和区域参数率定方法,解决了无资料地区模型分析计算问题。 (2)提出了基于水文模拟技术的突变诊断方法及河川径流变化归因定量分析方法,识别了气候要素变化和人类活动对主要江河径流变化的影响,探明了全国不同区域气候变化对水安全影响的全要素演变规律。(3)发明了“大型水工极端气候模拟器”和“可调节式多应力混凝土诱导开裂装置”,探明了水工建材特性对极端气候变化的响应机理,建立了气候变化背景下水工混凝土服役环境温度、强度等级与最大冻融循环耐久性之间的定量关系。 (4)提出了气候模式综合评价指标体系和气候情景修订方法,构建了水资源对气候变化响应的脆弱性评价指标体系,评估了未来气候变化对全国十大水资源分区水安全的影响,明晰了中国适应气候变化的重点区域及相应的适应措施。 研究成果已应用于IPCC-AR5、“国家适应气候变化战略”、“第二次国家气候变化评估”等报告,“‘十二五’水利发展规划”、“全国抗旱规划”、“全国水中长期供求规划”等规划的编制,太湖等流域水环境保护和防洪安全保障策略的制定,水利水电工程规划设计、施工建设和运行维护等工作中,取得了显著的社会经济效益和生态效益,为中国参与国际政府间气候变化谈判等提供了有力的科技支撑。 成果整体达到国际领先水平。
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找技术 >郑州市水安全评价与调控研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
随着我国城市化进程的加快,城市及其周边地区的人口和产业密度激增,人类活动对水资源和生态环境的影响日益加剧。由于人类在开发和利用水资源时存在某些非理性的行为,进一步加剧了水资源短缺、洪涝灾害和水环境污染等水安全问题。如何实现城市水资源的可持续利用、保障城市供水安全,已成为当前一项迫切而又重大的研究课题。为此,课题组从表征人水系统相互作用关系的社会水循环机理入手,创新性地提出了一套城市水安全评价与调控理论体系,并以郑州市为典型区开展应用研究。研究成果有利于系统了解郑州市在不同时期的水安全状况,为合理地保护、利用水资源,实现水资源、水环境系统与经济社会协调发展提供决策依据。主要研究成果如下:(1)借助大系统分解协调的研究思路,探讨城市内部复杂系统的运作机制和结构组成,剥离与水相关的各类因子,组成综合考虑自然水循环、经济社会用水、排污等过程的社会水循环系统;在此基础上,应用系统动力学理论,首次研发了能描述人水互动关系的社会水循环系统动力学模型,仿真模拟水资源在区域水循环系统中的转化和消耗过程。(2)综合考虑城市水系统的内在特征及其与水安全问题的外在联系,从经济安全、社会安全、生态安全和工程安全四个方面来构建城市水安全评价指标体系;考虑郑州市实际情况提出各指标的评价标准,进而运用多种综合评价方法定量评估研究区的水安全度。(3)分析区域发展模式的概念和内涵,提出不同类型的区域发展模式框架。通过情景分析方法,设定不同发展模式下的调控方案,首次研发了考虑不同发展模式驱动下的水安全调控模型。通过社会水循环系统动力学模型对描述区域发展水平的状态变量进行仿真模拟,进而评价在不同发展模式方案下的未来水安全状况,最后通过调控模型选取推荐方案,并基于此,构建了相应的区域合理发展模式。(4)以郑州市为例开展应用研究,以2008年为基准年确定各指标的现状值,评价现状年郑州市的水安全度;在2008年的基础上运用系统动力学模型仿真规划水平年2015年、2020年和2030年人水互动关系的社会水循环过程,通过水安全评价和发展模式的研究,评价不同发展模式驱动下的调控方案水安全度;通过调控方案对比优选,最终提出适合郑州市经济社会发展的模式和水安全保障措施,为水行政管理决策提供依据。目前,相关研究成果进一步在《河南省水资源综合规划》、《安阳市城市水系规划》、《新密市水资源开发利用规划编制项目》等进行了应用,对指导水行政部门开展水资源管理保护工作具有很好的指导意义和参考价值。在此基础上,研究团队发表相关学术论文26篇(其中SCI检索1篇、EI检索3篇、核心期刊17篇),申报专利4项(其中软件注册权3项、实用新型1项),培养硕士研究生3名,使科研成果得以推广,并受到同行的广泛关注。
黄河兰州段水污染评估和水安全研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
1)兰州市对黄河粪大肠菌群的污染贡献非常大,兰州段黄河粪大肠菌群每年超标,处处超标,超标率范围为79.4%-95.9%;五个污染控制断面污染程度依次为:包兰桥>什川桥>湟水桥>新城桥>扶河桥;用聚类分析将五个断面分为三类,依据地表水环境质量标准粪大肠菌群项目标准限值判断,进入兰州时是Ⅲ类,出境时超过了Ⅴ类限值,表明兰州市是黄河段粪大肠菌群的重要污染源;各个水期的污染程度依次为:丰水期>枯水期>平水期;粪大肠菌群与高锰酸盐指数、总磷和氨氮呈正相关,且相关性很强,与挥发酚和油类呈负相关。2)黄河兰州段水体中重金属污染以汞(Hg)、六价铬(Gr)、铅(Pb)、镉(Cd)在黄水桥污染最为严重,入境断面扶河桥的污染程度最小;重金属污染程度为Pb>Cd>Hg>Gr;各水期污染程度依次为枯水期平水期丰水期;黄河兰州段重金属Hg和Cd年内含量稳定,Gr和Pb年内整体含量比较低,但会出现个别含量很高的值,2006年Gr出现超标情况;水体中重金属的含量和存在形态受水环境的pH值、盐度、水硬度、常量离子以及水土流失影响。3)兰州市存在的水安全问题有:兰州市向地表饮用水源黄河排污严重;兰州市水土流失严重,加快了污染物的迁移扩散;兰州市排水系统设施建设落后,污水处理能力低;城市存在突发性水污染隐患。4)系统论述了城市水循环规律,分析了水污染的有关风险,揭示出国内外近年在水中监测出来具有3种特征的新兴污染物,以引起各界重视,来加强新兴污染物的研究、监测和管理。提出了应对城市水污染策略,
区域水安全多策略综合仿真模型及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对当前我国水安全所面临的新的严峻挑战,研究制定科学合理的区域水安全战略决策的方法工具是我国经济社会发展中具有全局性、基础性和战略性的重要课题。本研究编制完成了1999、2002、2007、2010年全国和海河流域面向水安全的水利投入占用产出时间序列表。在此基础上建立了需水模块、水经济模块、水环境污染及防治模块、水资源开发模块、人口模块、水安全度测度模块,从而建立了水安全多策略综合仿真模型。本研究的主要成果与创新为: (1)首次计算了2002年全国及九大流域的农业用水、工业用水、生活用水、生态用水及总的生产用水的影子价格。 (2)建立了一个新型的多因素分解模型(MLMDI),该模型的主要优点是,考虑了间接效应、可将分行业的用水效率的变化完全独立的分解到14个指标变化的影响。 (3)建立了统计检验结果很好和模拟预测精度很高的水资源需求量的灰色神经网络预测模型,应用该模型对2012-2017年我国农业、工业、生态和环境、生活用水量进行了分类预测。2012-2014年我国总用水量的预测误差分别为:-1.51%、-0.38%、2.03%。远低于其它结构通常5-10%的预测误差。 (4)首次计算了全国相对海河流域的节水潜力。 (5)定量分析了我国海水淡化产业的投资效应、产业关联影响。 (6)应用投入产出价格模型,计算了设定情景下再生水价格提高对CPI和的PPI的影响程度。 (7)从农业源、工业源和生活源污染排放及环境污染治理投资四个方面分析了我国地表水质变动的影响因素。 (8)建立了地表水可供水量预测模型,对2015-2020年的地表水可供水量进行了预测。 (9)建立了水安全度评价指标体系,采用多层次多目标模糊优选理论和专家经验法,建立区域水安全测度模块。对我国水安全度进行了测度。 (10)基于水安全多策略综合仿真模型,评价了多个水安全策略共同作用下,对我国水安全的影响。 截至2017.1,课题组已在本课题研究中发表期刊论文23篇(5篇SCI,10篇EI,5篇CSCD),出版专著1部,发表国际会议论文10篇,书籍章节7章,提交了有关我国水安全的政策报告5篇(均被中共中央办公厅采用,四条建议被写入2016年中央1号文件中)。2012.1-2017.1项目研究期间共获2015年“首届中国决策科学青年科技奖”、2015“中科院科技促进发展奖”等5项。
水安全管理与突发风险事件预警信息系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
成果介绍: 水环境健康和安全对人类社会的发展至关重要,水环境污染始终是国内外水环境安全和保护的重要威胁。 水安全管理与突发风险事件预警信息系统包括水环境管理和突发风险预警 2 大部分。实现了水环境的监测、评价和排污口管理,可在移动手机和微机上实现对突发风险事件影响程度、范围及应急措施效果进行模拟和预测的二、 三维显示, 提高企业管理水平和突发事件的正确应对反应。 应用范围: 流域管理机构、大型水务集团和供水公司的流域水环境管理以及突发风险预警 主要技术指标:完成水环境信息化管理。无资料预警精度达 60%,有资料预警精度达 85%以上。计算时间 2-8 分钟。 技术水平:完全自主知识产权,取得多项软件著作权登记,成功应用于武汉市、长江流域水资源保护局、丹江口水库、三峡库区等。 市场分析与前景: 饮用水安全问题关系到广大人民群众的健康、生命安全和社会的和谐稳定。近年来,突发性水污染事件进入高发期,频发的水污染事件对城市和乡镇的饮水安全造成直接危害,给生态环境、人群健康和社会经济发展带来极大的损失和影响。从水环境污染风险源辨识和管理、水环境事故型风险的定性定量分析评估、水环境事故型风险预测、预报模型建立、突发性水环境污染事故的应急处理体系建立等方面进行综合和系统研究, 建立水安全管理与突发风险事件预警信息系统,对水环境保护十分重要,具有现实的必要性和紧迫性。 所属行业: 环境保护 合作方式: 技术转让
昆明城市水安全评价及其保障对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
一、项目基本情况 该课题是2007年由云南省水文水资源局昆明分局联合云南师范大学共同申报的“云南省水利厅2008年水利科技项目”并获资助的公益性项目。研究起止年限:2008年1月 至2010年5月。2010年7月14日,云南省水利厅组织省内专家进行结题验收,2012年5月17日云南省科学技术奖励办公室组织国内专家进行研究成果鉴定。 课题组圆满完成了合同书的各项任务,取得研究报告一部、出版专著一部、在国内外发表论文28篇,培养了1名在读博士、2名硕士、1名高级工程师。同时,课题研究过程中,提出多个创新点,有多项成果已推广应用。 二、项目简介 以城市“水资源及其利用、水环境、防洪”为主线,在理论探索和系统分析的基础上,应用经济学“边际效益递减”理论、结合复杂系统理论与方法,从水量、水质和防洪三方面构建城市水安全综合评价指标体系与模型,对昆明城市水安全进行综合定量评价与预测;从城市水源区保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈水资源配置、应急供水保障、城市防洪安全、城市水资源管理等方面的提出保障对策。研究内容包括(1)城市水系统的可持续发展理论、复杂系统理论、人地关系理论及其组成及特征;(2)构建由3个系统层、8个状态层和28个具体指标组成的城市水系统安全评价体系和借鉴经济学“边际效益递减”原理建立定量评价模型;(3)以松华坝水源区为典型区,以土地利用/覆被变化、人类活动为关键因子,应用SWAT分布式水文模型模拟不同土地利用/覆被变化对水源涵养功能、水环境质量的影响,研究水源区保护的对策措施;(4)构建城市道路绿地滞蓄可利用雨水资源潜力评价模型,分析雨水资源潜力,提出城市雨水资源利用方法途径;(5)构建包括11个子系统的城市水系统安全评价体系与预警系统,构建区域水资源配置、都市圈联网供水和建设应急水源地应对突发水系统安全事故的保障体系;(6)城市暴雨洪水与人类活动的相互关系研究,城市区域洪水产流和汇流规律研究,研发基于城市管网、河道、湖泊水系统的城市河道洪水计算方法和昆明城区排水暴雨强度公式,构建昆明主城包括淹水点、入滇池河道防洪能力的城市防洪体系;(7)城市水资源管理与实行最严格水资源管理制度、城市节水型社会构建等方面研究。 项目研究涉及自然资源、社会、经济、生态环境、城市防洪等领域,其显著特点是对重点城市或特定区域从水资源开发利用、配置、管理、水环境、防洪等多层面进行全面、系统的水安全综合评价,为水系统安全保障提供重要的科学依据和决策支持。 自2009年以来,项目边研究、边应用,其成果相继由昆明市水务局、滇池管理局、昆明市防汛办等政府职能部门和多家省市设计单位在新昆明建设、水源地保护、城市供水、城市防洪、水环境综合治理、严格水资源管理等方面得到广泛应用,取得了显著的社会效益、经济效益和生态效益。研究成果具有重要的科学价值和实用价值,对我国同类城市水安全评价及保障具有重要的借鉴和指导作用。 本课题属于环境水利与评价学科。是以昆明自然、生态环境、社会经济、人文为背景,在对国内外城市水系统安全相关评价指标体系总结与借鉴基础上,应用经济学的“边际效益递减”原理,构建3个系统层、8个状态层和28个指标的城市水系统安全评价体系,对2006基准年、2010、2015、2025和2035年型条件下的昆明城市水系统预测,综合评价现状、不同年型时昆明城市水系统的状况,综合得分为0.586,总体处于“不安全”。对此,从城市水源地保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈联网供水、城市防洪安全保障以及水资源管理方面研究并提出对策。 本课题研究的理论公式及成果已被推广应用于昆明城市水源地保护、水源工程建设、城市基础设施建设、入滇池河道综合整治工程中,如盘龙区水务局在松华坝水库径流区开展铁冲小流域试验站;昆明市城中村改造项目中增建雨水调节池;“一主四辅”都市圈联网供水方案总体布局,以及新建水源工程;35条入滇池河道综合整治。其中部分工程项目建设已取得较好经济、社会和环境生态效益。
水情远程智能监控系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
水情远程智能监控系统成果简介: 当前水安全和水资源问题已经成为社会和经济发展中的重要因素。建立兼顾防灾和水资源优化管理的保障系统,是现代水利和水利工程管理的需要。安全问题特别是因洪水等自然灾害所引发的突发事故,其危害巨大,因此研建水情安全监控、预测系统,通过对水情及堤坝安全的动态监测、预报,及时发现事故尤其是突发事故先兆,迅速做出反应,实时给予决策支持并实施自动控制,为工程和相关地区提供安全保障;为管理部门提供多层次信息管理和决策支持手段,在兼顾防灾格水资源优化调度基础上实现水资源可持续利用,充分发挥水利工程的效益。技术指标: (1)现场图像可通过电话线或宽带网进行远程水平、俯仰和变焦操作; (2)图像传输速率大于 4 帧/秒(依据线路传输带宽); (3)水文数据采集间隔最小 1 分钟; (4)可完成水文资料的查询、统计及打印功能; (5)水位数据误差范围小于国家标准,并不受水质、和环境温度影响。 项目水平:□国际领先□国际先进■国内领先□国内先进 成熟程度:□原理□样机□小试□中试■产业化 合作方式:合作开发、专利许可、技术转让、技术入股
中国西南岩溶区旱涝灾害演变机理与水安全
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
中国西南岩溶区旱涝灾害是气象、人类参变与岩溶多重介质环境变异的综合产物,亦是气象灾害、地质灾害和人为灾害的复合体。 本项目通过研究中国西南岩溶区多重介质环境的脆弱性、复杂性和独特性,探清影响和决定研究区旱涝灾害形成的环境介质。 以2009年秋至2010年春西南大旱为出发点,在统计中国西南岩溶区旱涝灾害灾情次数的基础上,选取重灾区进行分析,从影响旱涝灾害发生的气象因素、地质因素和人为因素等方面着手研究,以数据分析方法研究降水量对旱涝灾害过程的影响及降水量的变化趋势。 通过室内物理模拟实验,对比分析影响中国西南岩溶区旱涝灾害发生的地表地下因素(地下岩溶管道结构、岩溶洼地类型、岩溶地形地貌、地表地下岩溶管道连通方式、地下岩溶管道埋深、地下岩溶管道水力坡度),采用控制变量法,研究各因素对岩溶地下河系统水文过程的影响,分析各项因素影响下旱涝致灾的可能性,同时探索物理模拟实验的数值化。 综合气象、地质和人为因素,系统分析不同降水条件下中国西南岩溶区发生旱涝灾害的过程,探索研究区旱涝灾害的演变机理和水安全利用模式。以中国西南典型岩溶洼地西南块所岩溶区为例,分析岩溶旱涝灾害规律和致灾因子,提出有针对性的抗旱治涝工程措施。 最后,以云南曲靖市和泸西县作为西南典型岩溶干旱地区研究其地下水开发利用,分析两地地质构造及水文地质条件,提出两地旱涝灾害成灾机理,总结两地岩溶干旱区地下水开发利用经验。 本项目对中国西南岩溶区旱涝灾害的演变机理的研究仅局限在理论层面,限于研究资料、研究条件以及研究者自身的能力等原因,在课题的研究过程中,尚存在着一些不足,主要有以下两点不足。 1) 本项目的研究重点是西南岩溶区特有的地质条件对旱涝灾害的影响,但是在研究的过程中,地表地下特有的水文地质条件的所有资料都来源于“喀斯特数据中心” 以及文献资料,缺少实际勘查,因而实验的成果只能作为理论支撑。 2) 中国西南岩溶区旱涝灾害物理实验模拟的过程中,采用的是理想化的模块建立,存在着一些细节上的省略,由于研究过程中对这些细节的概化,在实验结论部分,这些细节的缺过多,不能保证完全地控制变量。另外,整个实验中,由于工业橡皮泥的不透水性,地面土壤的孔隙度、持水量、含水率等特征值不能表现出来,从而忽略了不同岩性透水性能的差异,因而在地表地物地貌对消水涨水的影响试验中存在一定的误差。 但是由于本次实验过程主要研究对象为地下岩溶管道的快速流,因此并不影响实验结果。 但是如果要对现实生活中的旱涝灾害的形成进行指导,还需要进行进一步的改良。 发表专著一部,论文14篇。他引次数26次。历年获奖情况:无。
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践
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应用行业:科学研究和技术服务业
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面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践项目主要取得了以下创新成果。一、主要成果(一)介绍分析中国水资源概况、问题和未来需求。(二)对中国节水和节水型社会建设的状况进行了总结。(三)在对节水和节水型社会科学内涵进行分析的基础上,提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要。(四)提出了包括评价技术、配置技术、调度与管理技术、节水技术和经济分析技术在内的关键支撑技术体系框架。(五)提出了中国节水型社会建设的内容、模式以及分区建设重点。(六)分别以宁夏和天津为例,开展了传统农业经济区和现代工业经济区节水型社会建设的实践探索。(七)提出了节水型社会建设的评价指标体系和保障措施。二、创新性(一)从生产力与生产关系的角度,深刻挖掘了节水型社会建设的科学内涵,提出了节水型社会的基本特征。(二)提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要,并初步建立了节水型社会建设的关键支撑技术框架。(三)首次总结出以三大体系建设为中心的节水型社会建设初期模式,针对不同分区提出节水型社会建设重点。三、理论(学术)价值该项研究成果在一定程度上弥补了已有相关理论研究差的缺点系统性,基于社会学、经济学和水资源学等综合视角剖析了节水型社会建设基础理论,建立了节水型社会建设技术体系框架,具有一定的理论价值,将在节水型社会建设实践中,为社会带来直接经济效益和节水效益,具有较好的应用前景。
气候变化对中国水安全的影响及对策研究
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应用行业:水利、环境和公共设施管理业
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围绕全球气候变化与中国水安全问题,该项成果针对气候变化对中国防洪安全、水资源安全、水生态环境安全和水工程安全的可能影响,开展了气候变化情景、水资源演变规律、气候变化影响评价、适应对策等方面的研究内容,取得了重要的研究成果。 (1)建立了覆盖全国的水文、气象、地理信息、洪旱灾害等数据库群,这是气候变化与水安全问题研究领域迄今为止最为全面、资料系列最长的数据库群,为开展气候变化影响研究奠定了坚实的资料基础。 (2)在全国范围内,全面系统分析了气温、降水、干旱、洪涝、水资源、海平面、台风等水安全问题全要素的历史演变规律;定量识别了河川径流变化归因,试验研究了水工建材特性、蓝藻对气候要素变化的响应机理。 (3)集成研发了涵盖多模型、多方法的气候变化影响评价平台,包括基于格点的全国水资源模拟模型,综合考虑气候变化、社会经济发展和人口增长的区域需水预测模型,分布式流域水质-水量耦合模型,耦合海平面上升与海陆相互作用的近海风暴潮数值模拟模型。这是迄今为止水利行业覆盖业务范围最广、覆盖空间尺度最大的气候变化影响模拟评价平台。研制发明了“大型水工极端气候模拟器”,建立了“水生态气候响应试验箱”,试验研究了水工建材特性和湖泊生态过程对气候变化的响应机理。相关研究成果已应用于流域水环境治理以及南北方典型水电工程施工建设中,取得了显著的经济效益、社会效益和生态环境效益。 科学评估了气候变化对防洪、水资源、水生态环境和水工材料的影响,系统分析了中国十大水资源分区未来气候变化趋势以及可能面临水安全问题,提出了我国水利适应气候变化的国家战略和保障国家水安全的应对措施。 研究成果主要创新点如下:(1)研发了覆盖全国的业务范围广、空间尺度大的多模式多方法的全要素气候变化影响评价平台,提出了气候变化影响评价模型遴选的标准体系和区域参数率定方法,解决了无资料地区模型分析计算问题。 (2)提出了基于水文模拟技术的突变诊断方法及河川径流变化归因定量分析方法,识别了气候要素变化和人类活动对主要江河径流变化的影响,探明了全国不同区域气候变化对水安全影响的全要素演变规律。(3)发明了“大型水工极端气候模拟器”和“可调节式多应力混凝土诱导开裂装置”,探明了水工建材特性对极端气候变化的响应机理,建立了气候变化背景下水工混凝土服役环境温度、强度等级与最大冻融循环耐久性之间的定量关系。 (4)提出了气候模式综合评价指标体系和气候情景修订方法,构建了水资源对气候变化响应的脆弱性评价指标体系,评估了未来气候变化对全国十大水资源分区水安全的影响,明晰了中国适应气候变化的重点区域及相应的适应措施。 研究成果已应用于IPCC-AR5、“国家适应气候变化战略”、“第二次国家气候变化评估”等报告,“‘十二五’水利发展规划”、“全国抗旱规划”、“全国水中长期供求规划”等规划的编制,太湖等流域水环境保护和防洪安全保障策略的制定,水利水电工程规划设计、施工建设和运行维护等工作中,取得了显著的社会经济效益和生态效益,为中国参与国际政府间气候变化谈判等提供了有力的科技支撑。 成果整体达到国际领先水平。
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找技术 >郑州市水安全评价与调控研究
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应用行业:科学研究和技术服务业
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随着我国城市化进程的加快,城市及其周边地区的人口和产业密度激增,人类活动对水资源和生态环境的影响日益加剧。由于人类在开发和利用水资源时存在某些非理性的行为,进一步加剧了水资源短缺、洪涝灾害和水环境污染等水安全问题。如何实现城市水资源的可持续利用、保障城市供水安全,已成为当前一项迫切而又重大的研究课题。为此,课题组从表征人水系统相互作用关系的社会水循环机理入手,创新性地提出了一套城市水安全评价与调控理论体系,并以郑州市为典型区开展应用研究。研究成果有利于系统了解郑州市在不同时期的水安全状况,为合理地保护、利用水资源,实现水资源、水环境系统与经济社会协调发展提供决策依据。主要研究成果如下:(1)借助大系统分解协调的研究思路,探讨城市内部复杂系统的运作机制和结构组成,剥离与水相关的各类因子,组成综合考虑自然水循环、经济社会用水、排污等过程的社会水循环系统;在此基础上,应用系统动力学理论,首次研发了能描述人水互动关系的社会水循环系统动力学模型,仿真模拟水资源在区域水循环系统中的转化和消耗过程。(2)综合考虑城市水系统的内在特征及其与水安全问题的外在联系,从经济安全、社会安全、生态安全和工程安全四个方面来构建城市水安全评价指标体系;考虑郑州市实际情况提出各指标的评价标准,进而运用多种综合评价方法定量评估研究区的水安全度。(3)分析区域发展模式的概念和内涵,提出不同类型的区域发展模式框架。通过情景分析方法,设定不同发展模式下的调控方案,首次研发了考虑不同发展模式驱动下的水安全调控模型。通过社会水循环系统动力学模型对描述区域发展水平的状态变量进行仿真模拟,进而评价在不同发展模式方案下的未来水安全状况,最后通过调控模型选取推荐方案,并基于此,构建了相应的区域合理发展模式。(4)以郑州市为例开展应用研究,以2008年为基准年确定各指标的现状值,评价现状年郑州市的水安全度;在2008年的基础上运用系统动力学模型仿真规划水平年2015年、2020年和2030年人水互动关系的社会水循环过程,通过水安全评价和发展模式的研究,评价不同发展模式驱动下的调控方案水安全度;通过调控方案对比优选,最终提出适合郑州市经济社会发展的模式和水安全保障措施,为水行政管理决策提供依据。目前,相关研究成果进一步在《河南省水资源综合规划》、《安阳市城市水系规划》、《新密市水资源开发利用规划编制项目》等进行了应用,对指导水行政部门开展水资源管理保护工作具有很好的指导意义和参考价值。在此基础上,研究团队发表相关学术论文26篇(其中SCI检索1篇、EI检索3篇、核心期刊17篇),申报专利4项(其中软件注册权3项、实用新型1项),培养硕士研究生3名,使科研成果得以推广,并受到同行的广泛关注。
黄河兰州段水污染评估和水安全研究
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应用行业:科学研究和技术服务业
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1)兰州市对黄河粪大肠菌群的污染贡献非常大,兰州段黄河粪大肠菌群每年超标,处处超标,超标率范围为79.4%-95.9%;五个污染控制断面污染程度依次为:包兰桥>什川桥>湟水桥>新城桥>扶河桥;用聚类分析将五个断面分为三类,依据地表水环境质量标准粪大肠菌群项目标准限值判断,进入兰州时是Ⅲ类,出境时超过了Ⅴ类限值,表明兰州市是黄河段粪大肠菌群的重要污染源;各个水期的污染程度依次为:丰水期>枯水期>平水期;粪大肠菌群与高锰酸盐指数、总磷和氨氮呈正相关,且相关性很强,与挥发酚和油类呈负相关。2)黄河兰州段水体中重金属污染以汞(Hg)、六价铬(Gr)、铅(Pb)、镉(Cd)在黄水桥污染最为严重,入境断面扶河桥的污染程度最小;重金属污染程度为Pb>Cd>Hg>Gr;各水期污染程度依次为枯水期平水期丰水期;黄河兰州段重金属Hg和Cd年内含量稳定,Gr和Pb年内整体含量比较低,但会出现个别含量很高的值,2006年Gr出现超标情况;水体中重金属的含量和存在形态受水环境的pH值、盐度、水硬度、常量离子以及水土流失影响。3)兰州市存在的水安全问题有:兰州市向地表饮用水源黄河排污严重;兰州市水土流失严重,加快了污染物的迁移扩散;兰州市排水系统设施建设落后,污水处理能力低;城市存在突发性水污染隐患。4)系统论述了城市水循环规律,分析了水污染的有关风险,揭示出国内外近年在水中监测出来具有3种特征的新兴污染物,以引起各界重视,来加强新兴污染物的研究、监测和管理。提出了应对城市水污染策略,
区域水安全多策略综合仿真模型及应用
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应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
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针对当前我国水安全所面临的新的严峻挑战,研究制定科学合理的区域水安全战略决策的方法工具是我国经济社会发展中具有全局性、基础性和战略性的重要课题。本研究编制完成了1999、2002、2007、2010年全国和海河流域面向水安全的水利投入占用产出时间序列表。在此基础上建立了需水模块、水经济模块、水环境污染及防治模块、水资源开发模块、人口模块、水安全度测度模块,从而建立了水安全多策略综合仿真模型。本研究的主要成果与创新为: (1)首次计算了2002年全国及九大流域的农业用水、工业用水、生活用水、生态用水及总的生产用水的影子价格。 (2)建立了一个新型的多因素分解模型(MLMDI),该模型的主要优点是,考虑了间接效应、可将分行业的用水效率的变化完全独立的分解到14个指标变化的影响。 (3)建立了统计检验结果很好和模拟预测精度很高的水资源需求量的灰色神经网络预测模型,应用该模型对2012-2017年我国农业、工业、生态和环境、生活用水量进行了分类预测。2012-2014年我国总用水量的预测误差分别为:-1.51%、-0.38%、2.03%。远低于其它结构通常5-10%的预测误差。 (4)首次计算了全国相对海河流域的节水潜力。 (5)定量分析了我国海水淡化产业的投资效应、产业关联影响。 (6)应用投入产出价格模型,计算了设定情景下再生水价格提高对CPI和的PPI的影响程度。 (7)从农业源、工业源和生活源污染排放及环境污染治理投资四个方面分析了我国地表水质变动的影响因素。 (8)建立了地表水可供水量预测模型,对2015-2020年的地表水可供水量进行了预测。 (9)建立了水安全度评价指标体系,采用多层次多目标模糊优选理论和专家经验法,建立区域水安全测度模块。对我国水安全度进行了测度。 (10)基于水安全多策略综合仿真模型,评价了多个水安全策略共同作用下,对我国水安全的影响。 截至2017.1,课题组已在本课题研究中发表期刊论文23篇(5篇SCI,10篇EI,5篇CSCD),出版专著1部,发表国际会议论文10篇,书籍章节7章,提交了有关我国水安全的政策报告5篇(均被中共中央办公厅采用,四条建议被写入2016年中央1号文件中)。2012.1-2017.1项目研究期间共获2015年“首届中国决策科学青年科技奖”、2015“中科院科技促进发展奖”等5项。
水安全管理与突发风险事件预警信息系统
成熟度:正在研发
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应用行业:水利、环境和公共设施管理业
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成果介绍: 水环境健康和安全对人类社会的发展至关重要,水环境污染始终是国内外水环境安全和保护的重要威胁。 水安全管理与突发风险事件预警信息系统包括水环境管理和突发风险预警 2 大部分。实现了水环境的监测、评价和排污口管理,可在移动手机和微机上实现对突发风险事件影响程度、范围及应急措施效果进行模拟和预测的二、 三维显示, 提高企业管理水平和突发事件的正确应对反应。 应用范围: 流域管理机构、大型水务集团和供水公司的流域水环境管理以及突发风险预警 主要技术指标:完成水环境信息化管理。无资料预警精度达 60%,有资料预警精度达 85%以上。计算时间 2-8 分钟。 技术水平:完全自主知识产权,取得多项软件著作权登记,成功应用于武汉市、长江流域水资源保护局、丹江口水库、三峡库区等。 市场分析与前景: 饮用水安全问题关系到广大人民群众的健康、生命安全和社会的和谐稳定。近年来,突发性水污染事件进入高发期,频发的水污染事件对城市和乡镇的饮水安全造成直接危害,给生态环境、人群健康和社会经济发展带来极大的损失和影响。从水环境污染风险源辨识和管理、水环境事故型风险的定性定量分析评估、水环境事故型风险预测、预报模型建立、突发性水环境污染事故的应急处理体系建立等方面进行综合和系统研究, 建立水安全管理与突发风险事件预警信息系统,对水环境保护十分重要,具有现实的必要性和紧迫性。 所属行业: 环境保护 合作方式: 技术转让
昆明城市水安全评价及其保障对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
一、项目基本情况 该课题是2007年由云南省水文水资源局昆明分局联合云南师范大学共同申报的“云南省水利厅2008年水利科技项目”并获资助的公益性项目。研究起止年限:2008年1月 至2010年5月。2010年7月14日,云南省水利厅组织省内专家进行结题验收,2012年5月17日云南省科学技术奖励办公室组织国内专家进行研究成果鉴定。 课题组圆满完成了合同书的各项任务,取得研究报告一部、出版专著一部、在国内外发表论文28篇,培养了1名在读博士、2名硕士、1名高级工程师。同时,课题研究过程中,提出多个创新点,有多项成果已推广应用。 二、项目简介 以城市“水资源及其利用、水环境、防洪”为主线,在理论探索和系统分析的基础上,应用经济学“边际效益递减”理论、结合复杂系统理论与方法,从水量、水质和防洪三方面构建城市水安全综合评价指标体系与模型,对昆明城市水安全进行综合定量评价与预测;从城市水源区保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈水资源配置、应急供水保障、城市防洪安全、城市水资源管理等方面的提出保障对策。研究内容包括(1)城市水系统的可持续发展理论、复杂系统理论、人地关系理论及其组成及特征;(2)构建由3个系统层、8个状态层和28个具体指标组成的城市水系统安全评价体系和借鉴经济学“边际效益递减”原理建立定量评价模型;(3)以松华坝水源区为典型区,以土地利用/覆被变化、人类活动为关键因子,应用SWAT分布式水文模型模拟不同土地利用/覆被变化对水源涵养功能、水环境质量的影响,研究水源区保护的对策措施;(4)构建城市道路绿地滞蓄可利用雨水资源潜力评价模型,分析雨水资源潜力,提出城市雨水资源利用方法途径;(5)构建包括11个子系统的城市水系统安全评价体系与预警系统,构建区域水资源配置、都市圈联网供水和建设应急水源地应对突发水系统安全事故的保障体系;(6)城市暴雨洪水与人类活动的相互关系研究,城市区域洪水产流和汇流规律研究,研发基于城市管网、河道、湖泊水系统的城市河道洪水计算方法和昆明城区排水暴雨强度公式,构建昆明主城包括淹水点、入滇池河道防洪能力的城市防洪体系;(7)城市水资源管理与实行最严格水资源管理制度、城市节水型社会构建等方面研究。 项目研究涉及自然资源、社会、经济、生态环境、城市防洪等领域,其显著特点是对重点城市或特定区域从水资源开发利用、配置、管理、水环境、防洪等多层面进行全面、系统的水安全综合评价,为水系统安全保障提供重要的科学依据和决策支持。 自2009年以来,项目边研究、边应用,其成果相继由昆明市水务局、滇池管理局、昆明市防汛办等政府职能部门和多家省市设计单位在新昆明建设、水源地保护、城市供水、城市防洪、水环境综合治理、严格水资源管理等方面得到广泛应用,取得了显著的社会效益、经济效益和生态效益。研究成果具有重要的科学价值和实用价值,对我国同类城市水安全评价及保障具有重要的借鉴和指导作用。 本课题属于环境水利与评价学科。是以昆明自然、生态环境、社会经济、人文为背景,在对国内外城市水系统安全相关评价指标体系总结与借鉴基础上,应用经济学的“边际效益递减”原理,构建3个系统层、8个状态层和28个指标的城市水系统安全评价体系,对2006基准年、2010、2015、2025和2035年型条件下的昆明城市水系统预测,综合评价现状、不同年型时昆明城市水系统的状况,综合得分为0.586,总体处于“不安全”。对此,从城市水源地保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈联网供水、城市防洪安全保障以及水资源管理方面研究并提出对策。 本课题研究的理论公式及成果已被推广应用于昆明城市水源地保护、水源工程建设、城市基础设施建设、入滇池河道综合整治工程中,如盘龙区水务局在松华坝水库径流区开展铁冲小流域试验站;昆明市城中村改造项目中增建雨水调节池;“一主四辅”都市圈联网供水方案总体布局,以及新建水源工程;35条入滇池河道综合整治。其中部分工程项目建设已取得较好经济、社会和环境生态效益。
水情远程智能监控系统
成熟度:可规模生产
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应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
水情远程智能监控系统成果简介: 当前水安全和水资源问题已经成为社会和经济发展中的重要因素。建立兼顾防灾和水资源优化管理的保障系统,是现代水利和水利工程管理的需要。安全问题特别是因洪水等自然灾害所引发的突发事故,其危害巨大,因此研建水情安全监控、预测系统,通过对水情及堤坝安全的动态监测、预报,及时发现事故尤其是突发事故先兆,迅速做出反应,实时给予决策支持并实施自动控制,为工程和相关地区提供安全保障;为管理部门提供多层次信息管理和决策支持手段,在兼顾防灾格水资源优化调度基础上实现水资源可持续利用,充分发挥水利工程的效益。技术指标: (1)现场图像可通过电话线或宽带网进行远程水平、俯仰和变焦操作; (2)图像传输速率大于 4 帧/秒(依据线路传输带宽); (3)水文数据采集间隔最小 1 分钟; (4)可完成水文资料的查询、统计及打印功能; (5)水位数据误差范围小于国家标准,并不受水质、和环境温度影响。 项目水平:□国际领先□国际先进■国内领先□国内先进 成熟程度:□原理□样机□小试□中试■产业化 合作方式:合作开发、专利许可、技术转让、技术入股
中国西南岩溶区旱涝灾害演变机理与水安全
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应用行业:科学研究和技术服务业
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中国西南岩溶区旱涝灾害是气象、人类参变与岩溶多重介质环境变异的综合产物,亦是气象灾害、地质灾害和人为灾害的复合体。 本项目通过研究中国西南岩溶区多重介质环境的脆弱性、复杂性和独特性,探清影响和决定研究区旱涝灾害形成的环境介质。 以2009年秋至2010年春西南大旱为出发点,在统计中国西南岩溶区旱涝灾害灾情次数的基础上,选取重灾区进行分析,从影响旱涝灾害发生的气象因素、地质因素和人为因素等方面着手研究,以数据分析方法研究降水量对旱涝灾害过程的影响及降水量的变化趋势。 通过室内物理模拟实验,对比分析影响中国西南岩溶区旱涝灾害发生的地表地下因素(地下岩溶管道结构、岩溶洼地类型、岩溶地形地貌、地表地下岩溶管道连通方式、地下岩溶管道埋深、地下岩溶管道水力坡度),采用控制变量法,研究各因素对岩溶地下河系统水文过程的影响,分析各项因素影响下旱涝致灾的可能性,同时探索物理模拟实验的数值化。 综合气象、地质和人为因素,系统分析不同降水条件下中国西南岩溶区发生旱涝灾害的过程,探索研究区旱涝灾害的演变机理和水安全利用模式。以中国西南典型岩溶洼地西南块所岩溶区为例,分析岩溶旱涝灾害规律和致灾因子,提出有针对性的抗旱治涝工程措施。 最后,以云南曲靖市和泸西县作为西南典型岩溶干旱地区研究其地下水开发利用,分析两地地质构造及水文地质条件,提出两地旱涝灾害成灾机理,总结两地岩溶干旱区地下水开发利用经验。 本项目对中国西南岩溶区旱涝灾害的演变机理的研究仅局限在理论层面,限于研究资料、研究条件以及研究者自身的能力等原因,在课题的研究过程中,尚存在着一些不足,主要有以下两点不足。 1) 本项目的研究重点是西南岩溶区特有的地质条件对旱涝灾害的影响,但是在研究的过程中,地表地下特有的水文地质条件的所有资料都来源于“喀斯特数据中心” 以及文献资料,缺少实际勘查,因而实验的成果只能作为理论支撑。 2) 中国西南岩溶区旱涝灾害物理实验模拟的过程中,采用的是理想化的模块建立,存在着一些细节上的省略,由于研究过程中对这些细节的概化,在实验结论部分,这些细节的缺过多,不能保证完全地控制变量。另外,整个实验中,由于工业橡皮泥的不透水性,地面土壤的孔隙度、持水量、含水率等特征值不能表现出来,从而忽略了不同岩性透水性能的差异,因而在地表地物地貌对消水涨水的影响试验中存在一定的误差。 但是由于本次实验过程主要研究对象为地下岩溶管道的快速流,因此并不影响实验结果。 但是如果要对现实生活中的旱涝灾害的形成进行指导,还需要进行进一步的改良。 发表专著一部,论文14篇。他引次数26次。历年获奖情况:无。
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践
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应用行业:科学研究和技术服务业
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面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践项目主要取得了以下创新成果。一、主要成果(一)介绍分析中国水资源概况、问题和未来需求。(二)对中国节水和节水型社会建设的状况进行了总结。(三)在对节水和节水型社会科学内涵进行分析的基础上,提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要。(四)提出了包括评价技术、配置技术、调度与管理技术、节水技术和经济分析技术在内的关键支撑技术体系框架。(五)提出了中国节水型社会建设的内容、模式以及分区建设重点。(六)分别以宁夏和天津为例,开展了传统农业经济区和现代工业经济区节水型社会建设的实践探索。(七)提出了节水型社会建设的评价指标体系和保障措施。二、创新性(一)从生产力与生产关系的角度,深刻挖掘了节水型社会建设的科学内涵,提出了节水型社会的基本特征。(二)提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要,并初步建立了节水型社会建设的关键支撑技术框架。(三)首次总结出以三大体系建设为中心的节水型社会建设初期模式,针对不同分区提出节水型社会建设重点。三、理论(学术)价值该项研究成果在一定程度上弥补了已有相关理论研究差的缺点系统性,基于社会学、经济学和水资源学等综合视角剖析了节水型社会建设基础理论,建立了节水型社会建设技术体系框架,具有一定的理论价值,将在节水型社会建设实践中,为社会带来直接经济效益和节水效益,具有较好的应用前景。
气候变化对中国水安全的影响及对策研究
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应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
围绕全球气候变化与中国水安全问题,该项成果针对气候变化对中国防洪安全、水资源安全、水生态环境安全和水工程安全的可能影响,开展了气候变化情景、水资源演变规律、气候变化影响评价、适应对策等方面的研究内容,取得了重要的研究成果。 (1)建立了覆盖全国的水文、气象、地理信息、洪旱灾害等数据库群,这是气候变化与水安全问题研究领域迄今为止最为全面、资料系列最长的数据库群,为开展气候变化影响研究奠定了坚实的资料基础。 (2)在全国范围内,全面系统分析了气温、降水、干旱、洪涝、水资源、海平面、台风等水安全问题全要素的历史演变规律;定量识别了河川径流变化归因,试验研究了水工建材特性、蓝藻对气候要素变化的响应机理。 (3)集成研发了涵盖多模型、多方法的气候变化影响评价平台,包括基于格点的全国水资源模拟模型,综合考虑气候变化、社会经济发展和人口增长的区域需水预测模型,分布式流域水质-水量耦合模型,耦合海平面上升与海陆相互作用的近海风暴潮数值模拟模型。这是迄今为止水利行业覆盖业务范围最广、覆盖空间尺度最大的气候变化影响模拟评价平台。研制发明了“大型水工极端气候模拟器”,建立了“水生态气候响应试验箱”,试验研究了水工建材特性和湖泊生态过程对气候变化的响应机理。相关研究成果已应用于流域水环境治理以及南北方典型水电工程施工建设中,取得了显著的经济效益、社会效益和生态环境效益。 科学评估了气候变化对防洪、水资源、水生态环境和水工材料的影响,系统分析了中国十大水资源分区未来气候变化趋势以及可能面临水安全问题,提出了我国水利适应气候变化的国家战略和保障国家水安全的应对措施。 研究成果主要创新点如下:(1)研发了覆盖全国的业务范围广、空间尺度大的多模式多方法的全要素气候变化影响评价平台,提出了气候变化影响评价模型遴选的标准体系和区域参数率定方法,解决了无资料地区模型分析计算问题。 (2)提出了基于水文模拟技术的突变诊断方法及河川径流变化归因定量分析方法,识别了气候要素变化和人类活动对主要江河径流变化的影响,探明了全国不同区域气候变化对水安全影响的全要素演变规律。(3)发明了“大型水工极端气候模拟器”和“可调节式多应力混凝土诱导开裂装置”,探明了水工建材特性对极端气候变化的响应机理,建立了气候变化背景下水工混凝土服役环境温度、强度等级与最大冻融循环耐久性之间的定量关系。 (4)提出了气候模式综合评价指标体系和气候情景修订方法,构建了水资源对气候变化响应的脆弱性评价指标体系,评估了未来气候变化对全国十大水资源分区水安全的影响,明晰了中国适应气候变化的重点区域及相应的适应措施。 研究成果已应用于IPCC-AR5、“国家适应气候变化战略”、“第二次国家气候变化评估”等报告,“‘十二五’水利发展规划”、“全国抗旱规划”、“全国水中长期供求规划”等规划的编制,太湖等流域水环境保护和防洪安全保障策略的制定,水利水电工程规划设计、施工建设和运行维护等工作中,取得了显著的社会经济效益和生态效益,为中国参与国际政府间气候变化谈判等提供了有力的科技支撑。 成果整体达到国际领先水平。
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找技术 >郑州市水安全评价与调控研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
随着我国城市化进程的加快,城市及其周边地区的人口和产业密度激增,人类活动对水资源和生态环境的影响日益加剧。由于人类在开发和利用水资源时存在某些非理性的行为,进一步加剧了水资源短缺、洪涝灾害和水环境污染等水安全问题。如何实现城市水资源的可持续利用、保障城市供水安全,已成为当前一项迫切而又重大的研究课题。为此,课题组从表征人水系统相互作用关系的社会水循环机理入手,创新性地提出了一套城市水安全评价与调控理论体系,并以郑州市为典型区开展应用研究。研究成果有利于系统了解郑州市在不同时期的水安全状况,为合理地保护、利用水资源,实现水资源、水环境系统与经济社会协调发展提供决策依据。主要研究成果如下:(1)借助大系统分解协调的研究思路,探讨城市内部复杂系统的运作机制和结构组成,剥离与水相关的各类因子,组成综合考虑自然水循环、经济社会用水、排污等过程的社会水循环系统;在此基础上,应用系统动力学理论,首次研发了能描述人水互动关系的社会水循环系统动力学模型,仿真模拟水资源在区域水循环系统中的转化和消耗过程。(2)综合考虑城市水系统的内在特征及其与水安全问题的外在联系,从经济安全、社会安全、生态安全和工程安全四个方面来构建城市水安全评价指标体系;考虑郑州市实际情况提出各指标的评价标准,进而运用多种综合评价方法定量评估研究区的水安全度。(3)分析区域发展模式的概念和内涵,提出不同类型的区域发展模式框架。通过情景分析方法,设定不同发展模式下的调控方案,首次研发了考虑不同发展模式驱动下的水安全调控模型。通过社会水循环系统动力学模型对描述区域发展水平的状态变量进行仿真模拟,进而评价在不同发展模式方案下的未来水安全状况,最后通过调控模型选取推荐方案,并基于此,构建了相应的区域合理发展模式。(4)以郑州市为例开展应用研究,以2008年为基准年确定各指标的现状值,评价现状年郑州市的水安全度;在2008年的基础上运用系统动力学模型仿真规划水平年2015年、2020年和2030年人水互动关系的社会水循环过程,通过水安全评价和发展模式的研究,评价不同发展模式驱动下的调控方案水安全度;通过调控方案对比优选,最终提出适合郑州市经济社会发展的模式和水安全保障措施,为水行政管理决策提供依据。目前,相关研究成果进一步在《河南省水资源综合规划》、《安阳市城市水系规划》、《新密市水资源开发利用规划编制项目》等进行了应用,对指导水行政部门开展水资源管理保护工作具有很好的指导意义和参考价值。在此基础上,研究团队发表相关学术论文26篇(其中SCI检索1篇、EI检索3篇、核心期刊17篇),申报专利4项(其中软件注册权3项、实用新型1项),培养硕士研究生3名,使科研成果得以推广,并受到同行的广泛关注。
黄河兰州段水污染评估和水安全研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
1)兰州市对黄河粪大肠菌群的污染贡献非常大,兰州段黄河粪大肠菌群每年超标,处处超标,超标率范围为79.4%-95.9%;五个污染控制断面污染程度依次为:包兰桥>什川桥>湟水桥>新城桥>扶河桥;用聚类分析将五个断面分为三类,依据地表水环境质量标准粪大肠菌群项目标准限值判断,进入兰州时是Ⅲ类,出境时超过了Ⅴ类限值,表明兰州市是黄河段粪大肠菌群的重要污染源;各个水期的污染程度依次为:丰水期>枯水期>平水期;粪大肠菌群与高锰酸盐指数、总磷和氨氮呈正相关,且相关性很强,与挥发酚和油类呈负相关。2)黄河兰州段水体中重金属污染以汞(Hg)、六价铬(Gr)、铅(Pb)、镉(Cd)在黄水桥污染最为严重,入境断面扶河桥的污染程度最小;重金属污染程度为Pb>Cd>Hg>Gr;各水期污染程度依次为枯水期平水期丰水期;黄河兰州段重金属Hg和Cd年内含量稳定,Gr和Pb年内整体含量比较低,但会出现个别含量很高的值,2006年Gr出现超标情况;水体中重金属的含量和存在形态受水环境的pH值、盐度、水硬度、常量离子以及水土流失影响。3)兰州市存在的水安全问题有:兰州市向地表饮用水源黄河排污严重;兰州市水土流失严重,加快了污染物的迁移扩散;兰州市排水系统设施建设落后,污水处理能力低;城市存在突发性水污染隐患。4)系统论述了城市水循环规律,分析了水污染的有关风险,揭示出国内外近年在水中监测出来具有3种特征的新兴污染物,以引起各界重视,来加强新兴污染物的研究、监测和管理。提出了应对城市水污染策略,
区域水安全多策略综合仿真模型及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对当前我国水安全所面临的新的严峻挑战,研究制定科学合理的区域水安全战略决策的方法工具是我国经济社会发展中具有全局性、基础性和战略性的重要课题。本研究编制完成了1999、2002、2007、2010年全国和海河流域面向水安全的水利投入占用产出时间序列表。在此基础上建立了需水模块、水经济模块、水环境污染及防治模块、水资源开发模块、人口模块、水安全度测度模块,从而建立了水安全多策略综合仿真模型。本研究的主要成果与创新为: (1)首次计算了2002年全国及九大流域的农业用水、工业用水、生活用水、生态用水及总的生产用水的影子价格。 (2)建立了一个新型的多因素分解模型(MLMDI),该模型的主要优点是,考虑了间接效应、可将分行业的用水效率的变化完全独立的分解到14个指标变化的影响。 (3)建立了统计检验结果很好和模拟预测精度很高的水资源需求量的灰色神经网络预测模型,应用该模型对2012-2017年我国农业、工业、生态和环境、生活用水量进行了分类预测。2012-2014年我国总用水量的预测误差分别为:-1.51%、-0.38%、2.03%。远低于其它结构通常5-10%的预测误差。 (4)首次计算了全国相对海河流域的节水潜力。 (5)定量分析了我国海水淡化产业的投资效应、产业关联影响。 (6)应用投入产出价格模型,计算了设定情景下再生水价格提高对CPI和的PPI的影响程度。 (7)从农业源、工业源和生活源污染排放及环境污染治理投资四个方面分析了我国地表水质变动的影响因素。 (8)建立了地表水可供水量预测模型,对2015-2020年的地表水可供水量进行了预测。 (9)建立了水安全度评价指标体系,采用多层次多目标模糊优选理论和专家经验法,建立区域水安全测度模块。对我国水安全度进行了测度。 (10)基于水安全多策略综合仿真模型,评价了多个水安全策略共同作用下,对我国水安全的影响。 截至2017.1,课题组已在本课题研究中发表期刊论文23篇(5篇SCI,10篇EI,5篇CSCD),出版专著1部,发表国际会议论文10篇,书籍章节7章,提交了有关我国水安全的政策报告5篇(均被中共中央办公厅采用,四条建议被写入2016年中央1号文件中)。2012.1-2017.1项目研究期间共获2015年“首届中国决策科学青年科技奖”、2015“中科院科技促进发展奖”等5项。
水安全管理与突发风险事件预警信息系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
成果介绍: 水环境健康和安全对人类社会的发展至关重要,水环境污染始终是国内外水环境安全和保护的重要威胁。 水安全管理与突发风险事件预警信息系统包括水环境管理和突发风险预警 2 大部分。实现了水环境的监测、评价和排污口管理,可在移动手机和微机上实现对突发风险事件影响程度、范围及应急措施效果进行模拟和预测的二、 三维显示, 提高企业管理水平和突发事件的正确应对反应。 应用范围: 流域管理机构、大型水务集团和供水公司的流域水环境管理以及突发风险预警 主要技术指标:完成水环境信息化管理。无资料预警精度达 60%,有资料预警精度达 85%以上。计算时间 2-8 分钟。 技术水平:完全自主知识产权,取得多项软件著作权登记,成功应用于武汉市、长江流域水资源保护局、丹江口水库、三峡库区等。 市场分析与前景: 饮用水安全问题关系到广大人民群众的健康、生命安全和社会的和谐稳定。近年来,突发性水污染事件进入高发期,频发的水污染事件对城市和乡镇的饮水安全造成直接危害,给生态环境、人群健康和社会经济发展带来极大的损失和影响。从水环境污染风险源辨识和管理、水环境事故型风险的定性定量分析评估、水环境事故型风险预测、预报模型建立、突发性水环境污染事故的应急处理体系建立等方面进行综合和系统研究, 建立水安全管理与突发风险事件预警信息系统,对水环境保护十分重要,具有现实的必要性和紧迫性。 所属行业: 环境保护 合作方式: 技术转让
昆明城市水安全评价及其保障对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
一、项目基本情况 该课题是2007年由云南省水文水资源局昆明分局联合云南师范大学共同申报的“云南省水利厅2008年水利科技项目”并获资助的公益性项目。研究起止年限:2008年1月 至2010年5月。2010年7月14日,云南省水利厅组织省内专家进行结题验收,2012年5月17日云南省科学技术奖励办公室组织国内专家进行研究成果鉴定。 课题组圆满完成了合同书的各项任务,取得研究报告一部、出版专著一部、在国内外发表论文28篇,培养了1名在读博士、2名硕士、1名高级工程师。同时,课题研究过程中,提出多个创新点,有多项成果已推广应用。 二、项目简介 以城市“水资源及其利用、水环境、防洪”为主线,在理论探索和系统分析的基础上,应用经济学“边际效益递减”理论、结合复杂系统理论与方法,从水量、水质和防洪三方面构建城市水安全综合评价指标体系与模型,对昆明城市水安全进行综合定量评价与预测;从城市水源区保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈水资源配置、应急供水保障、城市防洪安全、城市水资源管理等方面的提出保障对策。研究内容包括(1)城市水系统的可持续发展理论、复杂系统理论、人地关系理论及其组成及特征;(2)构建由3个系统层、8个状态层和28个具体指标组成的城市水系统安全评价体系和借鉴经济学“边际效益递减”原理建立定量评价模型;(3)以松华坝水源区为典型区,以土地利用/覆被变化、人类活动为关键因子,应用SWAT分布式水文模型模拟不同土地利用/覆被变化对水源涵养功能、水环境质量的影响,研究水源区保护的对策措施;(4)构建城市道路绿地滞蓄可利用雨水资源潜力评价模型,分析雨水资源潜力,提出城市雨水资源利用方法途径;(5)构建包括11个子系统的城市水系统安全评价体系与预警系统,构建区域水资源配置、都市圈联网供水和建设应急水源地应对突发水系统安全事故的保障体系;(6)城市暴雨洪水与人类活动的相互关系研究,城市区域洪水产流和汇流规律研究,研发基于城市管网、河道、湖泊水系统的城市河道洪水计算方法和昆明城区排水暴雨强度公式,构建昆明主城包括淹水点、入滇池河道防洪能力的城市防洪体系;(7)城市水资源管理与实行最严格水资源管理制度、城市节水型社会构建等方面研究。 项目研究涉及自然资源、社会、经济、生态环境、城市防洪等领域,其显著特点是对重点城市或特定区域从水资源开发利用、配置、管理、水环境、防洪等多层面进行全面、系统的水安全综合评价,为水系统安全保障提供重要的科学依据和决策支持。 自2009年以来,项目边研究、边应用,其成果相继由昆明市水务局、滇池管理局、昆明市防汛办等政府职能部门和多家省市设计单位在新昆明建设、水源地保护、城市供水、城市防洪、水环境综合治理、严格水资源管理等方面得到广泛应用,取得了显著的社会效益、经济效益和生态效益。研究成果具有重要的科学价值和实用价值,对我国同类城市水安全评价及保障具有重要的借鉴和指导作用。 本课题属于环境水利与评价学科。是以昆明自然、生态环境、社会经济、人文为背景,在对国内外城市水系统安全相关评价指标体系总结与借鉴基础上,应用经济学的“边际效益递减”原理,构建3个系统层、8个状态层和28个指标的城市水系统安全评价体系,对2006基准年、2010、2015、2025和2035年型条件下的昆明城市水系统预测,综合评价现状、不同年型时昆明城市水系统的状况,综合得分为0.586,总体处于“不安全”。对此,从城市水源地保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈联网供水、城市防洪安全保障以及水资源管理方面研究并提出对策。 本课题研究的理论公式及成果已被推广应用于昆明城市水源地保护、水源工程建设、城市基础设施建设、入滇池河道综合整治工程中,如盘龙区水务局在松华坝水库径流区开展铁冲小流域试验站;昆明市城中村改造项目中增建雨水调节池;“一主四辅”都市圈联网供水方案总体布局,以及新建水源工程;35条入滇池河道综合整治。其中部分工程项目建设已取得较好经济、社会和环境生态效益。
水情远程智能监控系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
水情远程智能监控系统成果简介: 当前水安全和水资源问题已经成为社会和经济发展中的重要因素。建立兼顾防灾和水资源优化管理的保障系统,是现代水利和水利工程管理的需要。安全问题特别是因洪水等自然灾害所引发的突发事故,其危害巨大,因此研建水情安全监控、预测系统,通过对水情及堤坝安全的动态监测、预报,及时发现事故尤其是突发事故先兆,迅速做出反应,实时给予决策支持并实施自动控制,为工程和相关地区提供安全保障;为管理部门提供多层次信息管理和决策支持手段,在兼顾防灾格水资源优化调度基础上实现水资源可持续利用,充分发挥水利工程的效益。技术指标: (1)现场图像可通过电话线或宽带网进行远程水平、俯仰和变焦操作; (2)图像传输速率大于 4 帧/秒(依据线路传输带宽); (3)水文数据采集间隔最小 1 分钟; (4)可完成水文资料的查询、统计及打印功能; (5)水位数据误差范围小于国家标准,并不受水质、和环境温度影响。 项目水平:□国际领先□国际先进■国内领先□国内先进 成熟程度:□原理□样机□小试□中试■产业化 合作方式:合作开发、专利许可、技术转让、技术入股
中国西南岩溶区旱涝灾害演变机理与水安全
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
中国西南岩溶区旱涝灾害是气象、人类参变与岩溶多重介质环境变异的综合产物,亦是气象灾害、地质灾害和人为灾害的复合体。 本项目通过研究中国西南岩溶区多重介质环境的脆弱性、复杂性和独特性,探清影响和决定研究区旱涝灾害形成的环境介质。 以2009年秋至2010年春西南大旱为出发点,在统计中国西南岩溶区旱涝灾害灾情次数的基础上,选取重灾区进行分析,从影响旱涝灾害发生的气象因素、地质因素和人为因素等方面着手研究,以数据分析方法研究降水量对旱涝灾害过程的影响及降水量的变化趋势。 通过室内物理模拟实验,对比分析影响中国西南岩溶区旱涝灾害发生的地表地下因素(地下岩溶管道结构、岩溶洼地类型、岩溶地形地貌、地表地下岩溶管道连通方式、地下岩溶管道埋深、地下岩溶管道水力坡度),采用控制变量法,研究各因素对岩溶地下河系统水文过程的影响,分析各项因素影响下旱涝致灾的可能性,同时探索物理模拟实验的数值化。 综合气象、地质和人为因素,系统分析不同降水条件下中国西南岩溶区发生旱涝灾害的过程,探索研究区旱涝灾害的演变机理和水安全利用模式。以中国西南典型岩溶洼地西南块所岩溶区为例,分析岩溶旱涝灾害规律和致灾因子,提出有针对性的抗旱治涝工程措施。 最后,以云南曲靖市和泸西县作为西南典型岩溶干旱地区研究其地下水开发利用,分析两地地质构造及水文地质条件,提出两地旱涝灾害成灾机理,总结两地岩溶干旱区地下水开发利用经验。 本项目对中国西南岩溶区旱涝灾害的演变机理的研究仅局限在理论层面,限于研究资料、研究条件以及研究者自身的能力等原因,在课题的研究过程中,尚存在着一些不足,主要有以下两点不足。 1) 本项目的研究重点是西南岩溶区特有的地质条件对旱涝灾害的影响,但是在研究的过程中,地表地下特有的水文地质条件的所有资料都来源于“喀斯特数据中心” 以及文献资料,缺少实际勘查,因而实验的成果只能作为理论支撑。 2) 中国西南岩溶区旱涝灾害物理实验模拟的过程中,采用的是理想化的模块建立,存在着一些细节上的省略,由于研究过程中对这些细节的概化,在实验结论部分,这些细节的缺过多,不能保证完全地控制变量。另外,整个实验中,由于工业橡皮泥的不透水性,地面土壤的孔隙度、持水量、含水率等特征值不能表现出来,从而忽略了不同岩性透水性能的差异,因而在地表地物地貌对消水涨水的影响试验中存在一定的误差。 但是由于本次实验过程主要研究对象为地下岩溶管道的快速流,因此并不影响实验结果。 但是如果要对现实生活中的旱涝灾害的形成进行指导,还需要进行进一步的改良。 发表专著一部,论文14篇。他引次数26次。历年获奖情况:无。
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践项目主要取得了以下创新成果。一、主要成果(一)介绍分析中国水资源概况、问题和未来需求。(二)对中国节水和节水型社会建设的状况进行了总结。(三)在对节水和节水型社会科学内涵进行分析的基础上,提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要。(四)提出了包括评价技术、配置技术、调度与管理技术、节水技术和经济分析技术在内的关键支撑技术体系框架。(五)提出了中国节水型社会建设的内容、模式以及分区建设重点。(六)分别以宁夏和天津为例,开展了传统农业经济区和现代工业经济区节水型社会建设的实践探索。(七)提出了节水型社会建设的评价指标体系和保障措施。二、创新性(一)从生产力与生产关系的角度,深刻挖掘了节水型社会建设的科学内涵,提出了节水型社会的基本特征。(二)提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要,并初步建立了节水型社会建设的关键支撑技术框架。(三)首次总结出以三大体系建设为中心的节水型社会建设初期模式,针对不同分区提出节水型社会建设重点。三、理论(学术)价值该项研究成果在一定程度上弥补了已有相关理论研究差的缺点系统性,基于社会学、经济学和水资源学等综合视角剖析了节水型社会建设基础理论,建立了节水型社会建设技术体系框架,具有一定的理论价值,将在节水型社会建设实践中,为社会带来直接经济效益和节水效益,具有较好的应用前景。
气候变化对中国水安全的影响及对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
围绕全球气候变化与中国水安全问题,该项成果针对气候变化对中国防洪安全、水资源安全、水生态环境安全和水工程安全的可能影响,开展了气候变化情景、水资源演变规律、气候变化影响评价、适应对策等方面的研究内容,取得了重要的研究成果。 (1)建立了覆盖全国的水文、气象、地理信息、洪旱灾害等数据库群,这是气候变化与水安全问题研究领域迄今为止最为全面、资料系列最长的数据库群,为开展气候变化影响研究奠定了坚实的资料基础。 (2)在全国范围内,全面系统分析了气温、降水、干旱、洪涝、水资源、海平面、台风等水安全问题全要素的历史演变规律;定量识别了河川径流变化归因,试验研究了水工建材特性、蓝藻对气候要素变化的响应机理。 (3)集成研发了涵盖多模型、多方法的气候变化影响评价平台,包括基于格点的全国水资源模拟模型,综合考虑气候变化、社会经济发展和人口增长的区域需水预测模型,分布式流域水质-水量耦合模型,耦合海平面上升与海陆相互作用的近海风暴潮数值模拟模型。这是迄今为止水利行业覆盖业务范围最广、覆盖空间尺度最大的气候变化影响模拟评价平台。研制发明了“大型水工极端气候模拟器”,建立了“水生态气候响应试验箱”,试验研究了水工建材特性和湖泊生态过程对气候变化的响应机理。相关研究成果已应用于流域水环境治理以及南北方典型水电工程施工建设中,取得了显著的经济效益、社会效益和生态环境效益。 科学评估了气候变化对防洪、水资源、水生态环境和水工材料的影响,系统分析了中国十大水资源分区未来气候变化趋势以及可能面临水安全问题,提出了我国水利适应气候变化的国家战略和保障国家水安全的应对措施。 研究成果主要创新点如下:(1)研发了覆盖全国的业务范围广、空间尺度大的多模式多方法的全要素气候变化影响评价平台,提出了气候变化影响评价模型遴选的标准体系和区域参数率定方法,解决了无资料地区模型分析计算问题。 (2)提出了基于水文模拟技术的突变诊断方法及河川径流变化归因定量分析方法,识别了气候要素变化和人类活动对主要江河径流变化的影响,探明了全国不同区域气候变化对水安全影响的全要素演变规律。(3)发明了“大型水工极端气候模拟器”和“可调节式多应力混凝土诱导开裂装置”,探明了水工建材特性对极端气候变化的响应机理,建立了气候变化背景下水工混凝土服役环境温度、强度等级与最大冻融循环耐久性之间的定量关系。 (4)提出了气候模式综合评价指标体系和气候情景修订方法,构建了水资源对气候变化响应的脆弱性评价指标体系,评估了未来气候变化对全国十大水资源分区水安全的影响,明晰了中国适应气候变化的重点区域及相应的适应措施。 研究成果已应用于IPCC-AR5、“国家适应气候变化战略”、“第二次国家气候变化评估”等报告,“‘十二五’水利发展规划”、“全国抗旱规划”、“全国水中长期供求规划”等规划的编制,太湖等流域水环境保护和防洪安全保障策略的制定,水利水电工程规划设计、施工建设和运行维护等工作中,取得了显著的社会经济效益和生态效益,为中国参与国际政府间气候变化谈判等提供了有力的科技支撑。 成果整体达到国际领先水平。
找到9项技术成果数据。
找技术 >郑州市水安全评价与调控研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
随着我国城市化进程的加快,城市及其周边地区的人口和产业密度激增,人类活动对水资源和生态环境的影响日益加剧。由于人类在开发和利用水资源时存在某些非理性的行为,进一步加剧了水资源短缺、洪涝灾害和水环境污染等水安全问题。如何实现城市水资源的可持续利用、保障城市供水安全,已成为当前一项迫切而又重大的研究课题。为此,课题组从表征人水系统相互作用关系的社会水循环机理入手,创新性地提出了一套城市水安全评价与调控理论体系,并以郑州市为典型区开展应用研究。研究成果有利于系统了解郑州市在不同时期的水安全状况,为合理地保护、利用水资源,实现水资源、水环境系统与经济社会协调发展提供决策依据。主要研究成果如下:(1)借助大系统分解协调的研究思路,探讨城市内部复杂系统的运作机制和结构组成,剥离与水相关的各类因子,组成综合考虑自然水循环、经济社会用水、排污等过程的社会水循环系统;在此基础上,应用系统动力学理论,首次研发了能描述人水互动关系的社会水循环系统动力学模型,仿真模拟水资源在区域水循环系统中的转化和消耗过程。(2)综合考虑城市水系统的内在特征及其与水安全问题的外在联系,从经济安全、社会安全、生态安全和工程安全四个方面来构建城市水安全评价指标体系;考虑郑州市实际情况提出各指标的评价标准,进而运用多种综合评价方法定量评估研究区的水安全度。(3)分析区域发展模式的概念和内涵,提出不同类型的区域发展模式框架。通过情景分析方法,设定不同发展模式下的调控方案,首次研发了考虑不同发展模式驱动下的水安全调控模型。通过社会水循环系统动力学模型对描述区域发展水平的状态变量进行仿真模拟,进而评价在不同发展模式方案下的未来水安全状况,最后通过调控模型选取推荐方案,并基于此,构建了相应的区域合理发展模式。(4)以郑州市为例开展应用研究,以2008年为基准年确定各指标的现状值,评价现状年郑州市的水安全度;在2008年的基础上运用系统动力学模型仿真规划水平年2015年、2020年和2030年人水互动关系的社会水循环过程,通过水安全评价和发展模式的研究,评价不同发展模式驱动下的调控方案水安全度;通过调控方案对比优选,最终提出适合郑州市经济社会发展的模式和水安全保障措施,为水行政管理决策提供依据。目前,相关研究成果进一步在《河南省水资源综合规划》、《安阳市城市水系规划》、《新密市水资源开发利用规划编制项目》等进行了应用,对指导水行政部门开展水资源管理保护工作具有很好的指导意义和参考价值。在此基础上,研究团队发表相关学术论文26篇(其中SCI检索1篇、EI检索3篇、核心期刊17篇),申报专利4项(其中软件注册权3项、实用新型1项),培养硕士研究生3名,使科研成果得以推广,并受到同行的广泛关注。
黄河兰州段水污染评估和水安全研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
1)兰州市对黄河粪大肠菌群的污染贡献非常大,兰州段黄河粪大肠菌群每年超标,处处超标,超标率范围为79.4%-95.9%;五个污染控制断面污染程度依次为:包兰桥>什川桥>湟水桥>新城桥>扶河桥;用聚类分析将五个断面分为三类,依据地表水环境质量标准粪大肠菌群项目标准限值判断,进入兰州时是Ⅲ类,出境时超过了Ⅴ类限值,表明兰州市是黄河段粪大肠菌群的重要污染源;各个水期的污染程度依次为:丰水期>枯水期>平水期;粪大肠菌群与高锰酸盐指数、总磷和氨氮呈正相关,且相关性很强,与挥发酚和油类呈负相关。2)黄河兰州段水体中重金属污染以汞(Hg)、六价铬(Gr)、铅(Pb)、镉(Cd)在黄水桥污染最为严重,入境断面扶河桥的污染程度最小;重金属污染程度为Pb>Cd>Hg>Gr;各水期污染程度依次为枯水期平水期丰水期;黄河兰州段重金属Hg和Cd年内含量稳定,Gr和Pb年内整体含量比较低,但会出现个别含量很高的值,2006年Gr出现超标情况;水体中重金属的含量和存在形态受水环境的pH值、盐度、水硬度、常量离子以及水土流失影响。3)兰州市存在的水安全问题有:兰州市向地表饮用水源黄河排污严重;兰州市水土流失严重,加快了污染物的迁移扩散;兰州市排水系统设施建设落后,污水处理能力低;城市存在突发性水污染隐患。4)系统论述了城市水循环规律,分析了水污染的有关风险,揭示出国内外近年在水中监测出来具有3种特征的新兴污染物,以引起各界重视,来加强新兴污染物的研究、监测和管理。提出了应对城市水污染策略,
区域水安全多策略综合仿真模型及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对当前我国水安全所面临的新的严峻挑战,研究制定科学合理的区域水安全战略决策的方法工具是我国经济社会发展中具有全局性、基础性和战略性的重要课题。本研究编制完成了1999、2002、2007、2010年全国和海河流域面向水安全的水利投入占用产出时间序列表。在此基础上建立了需水模块、水经济模块、水环境污染及防治模块、水资源开发模块、人口模块、水安全度测度模块,从而建立了水安全多策略综合仿真模型。本研究的主要成果与创新为: (1)首次计算了2002年全国及九大流域的农业用水、工业用水、生活用水、生态用水及总的生产用水的影子价格。 (2)建立了一个新型的多因素分解模型(MLMDI),该模型的主要优点是,考虑了间接效应、可将分行业的用水效率的变化完全独立的分解到14个指标变化的影响。 (3)建立了统计检验结果很好和模拟预测精度很高的水资源需求量的灰色神经网络预测模型,应用该模型对2012-2017年我国农业、工业、生态和环境、生活用水量进行了分类预测。2012-2014年我国总用水量的预测误差分别为:-1.51%、-0.38%、2.03%。远低于其它结构通常5-10%的预测误差。 (4)首次计算了全国相对海河流域的节水潜力。 (5)定量分析了我国海水淡化产业的投资效应、产业关联影响。 (6)应用投入产出价格模型,计算了设定情景下再生水价格提高对CPI和的PPI的影响程度。 (7)从农业源、工业源和生活源污染排放及环境污染治理投资四个方面分析了我国地表水质变动的影响因素。 (8)建立了地表水可供水量预测模型,对2015-2020年的地表水可供水量进行了预测。 (9)建立了水安全度评价指标体系,采用多层次多目标模糊优选理论和专家经验法,建立区域水安全测度模块。对我国水安全度进行了测度。 (10)基于水安全多策略综合仿真模型,评价了多个水安全策略共同作用下,对我国水安全的影响。 截至2017.1,课题组已在本课题研究中发表期刊论文23篇(5篇SCI,10篇EI,5篇CSCD),出版专著1部,发表国际会议论文10篇,书籍章节7章,提交了有关我国水安全的政策报告5篇(均被中共中央办公厅采用,四条建议被写入2016年中央1号文件中)。2012.1-2017.1项目研究期间共获2015年“首届中国决策科学青年科技奖”、2015“中科院科技促进发展奖”等5项。
水安全管理与突发风险事件预警信息系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
成果介绍: 水环境健康和安全对人类社会的发展至关重要,水环境污染始终是国内外水环境安全和保护的重要威胁。 水安全管理与突发风险事件预警信息系统包括水环境管理和突发风险预警 2 大部分。实现了水环境的监测、评价和排污口管理,可在移动手机和微机上实现对突发风险事件影响程度、范围及应急措施效果进行模拟和预测的二、 三维显示, 提高企业管理水平和突发事件的正确应对反应。 应用范围: 流域管理机构、大型水务集团和供水公司的流域水环境管理以及突发风险预警 主要技术指标:完成水环境信息化管理。无资料预警精度达 60%,有资料预警精度达 85%以上。计算时间 2-8 分钟。 技术水平:完全自主知识产权,取得多项软件著作权登记,成功应用于武汉市、长江流域水资源保护局、丹江口水库、三峡库区等。 市场分析与前景: 饮用水安全问题关系到广大人民群众的健康、生命安全和社会的和谐稳定。近年来,突发性水污染事件进入高发期,频发的水污染事件对城市和乡镇的饮水安全造成直接危害,给生态环境、人群健康和社会经济发展带来极大的损失和影响。从水环境污染风险源辨识和管理、水环境事故型风险的定性定量分析评估、水环境事故型风险预测、预报模型建立、突发性水环境污染事故的应急处理体系建立等方面进行综合和系统研究, 建立水安全管理与突发风险事件预警信息系统,对水环境保护十分重要,具有现实的必要性和紧迫性。 所属行业: 环境保护 合作方式: 技术转让
昆明城市水安全评价及其保障对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
一、项目基本情况 该课题是2007年由云南省水文水资源局昆明分局联合云南师范大学共同申报的“云南省水利厅2008年水利科技项目”并获资助的公益性项目。研究起止年限:2008年1月 至2010年5月。2010年7月14日,云南省水利厅组织省内专家进行结题验收,2012年5月17日云南省科学技术奖励办公室组织国内专家进行研究成果鉴定。 课题组圆满完成了合同书的各项任务,取得研究报告一部、出版专著一部、在国内外发表论文28篇,培养了1名在读博士、2名硕士、1名高级工程师。同时,课题研究过程中,提出多个创新点,有多项成果已推广应用。 二、项目简介 以城市“水资源及其利用、水环境、防洪”为主线,在理论探索和系统分析的基础上,应用经济学“边际效益递减”理论、结合复杂系统理论与方法,从水量、水质和防洪三方面构建城市水安全综合评价指标体系与模型,对昆明城市水安全进行综合定量评价与预测;从城市水源区保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈水资源配置、应急供水保障、城市防洪安全、城市水资源管理等方面的提出保障对策。研究内容包括(1)城市水系统的可持续发展理论、复杂系统理论、人地关系理论及其组成及特征;(2)构建由3个系统层、8个状态层和28个具体指标组成的城市水系统安全评价体系和借鉴经济学“边际效益递减”原理建立定量评价模型;(3)以松华坝水源区为典型区,以土地利用/覆被变化、人类活动为关键因子,应用SWAT分布式水文模型模拟不同土地利用/覆被变化对水源涵养功能、水环境质量的影响,研究水源区保护的对策措施;(4)构建城市道路绿地滞蓄可利用雨水资源潜力评价模型,分析雨水资源潜力,提出城市雨水资源利用方法途径;(5)构建包括11个子系统的城市水系统安全评价体系与预警系统,构建区域水资源配置、都市圈联网供水和建设应急水源地应对突发水系统安全事故的保障体系;(6)城市暴雨洪水与人类活动的相互关系研究,城市区域洪水产流和汇流规律研究,研发基于城市管网、河道、湖泊水系统的城市河道洪水计算方法和昆明城区排水暴雨强度公式,构建昆明主城包括淹水点、入滇池河道防洪能力的城市防洪体系;(7)城市水资源管理与实行最严格水资源管理制度、城市节水型社会构建等方面研究。 项目研究涉及自然资源、社会、经济、生态环境、城市防洪等领域,其显著特点是对重点城市或特定区域从水资源开发利用、配置、管理、水环境、防洪等多层面进行全面、系统的水安全综合评价,为水系统安全保障提供重要的科学依据和决策支持。 自2009年以来,项目边研究、边应用,其成果相继由昆明市水务局、滇池管理局、昆明市防汛办等政府职能部门和多家省市设计单位在新昆明建设、水源地保护、城市供水、城市防洪、水环境综合治理、严格水资源管理等方面得到广泛应用,取得了显著的社会效益、经济效益和生态效益。研究成果具有重要的科学价值和实用价值,对我国同类城市水安全评价及保障具有重要的借鉴和指导作用。 本课题属于环境水利与评价学科。是以昆明自然、生态环境、社会经济、人文为背景,在对国内外城市水系统安全相关评价指标体系总结与借鉴基础上,应用经济学的“边际效益递减”原理,构建3个系统层、8个状态层和28个指标的城市水系统安全评价体系,对2006基准年、2010、2015、2025和2035年型条件下的昆明城市水系统预测,综合评价现状、不同年型时昆明城市水系统的状况,综合得分为0.586,总体处于“不安全”。对此,从城市水源地保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈联网供水、城市防洪安全保障以及水资源管理方面研究并提出对策。 本课题研究的理论公式及成果已被推广应用于昆明城市水源地保护、水源工程建设、城市基础设施建设、入滇池河道综合整治工程中,如盘龙区水务局在松华坝水库径流区开展铁冲小流域试验站;昆明市城中村改造项目中增建雨水调节池;“一主四辅”都市圈联网供水方案总体布局,以及新建水源工程;35条入滇池河道综合整治。其中部分工程项目建设已取得较好经济、社会和环境生态效益。
水情远程智能监控系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
水情远程智能监控系统成果简介: 当前水安全和水资源问题已经成为社会和经济发展中的重要因素。建立兼顾防灾和水资源优化管理的保障系统,是现代水利和水利工程管理的需要。安全问题特别是因洪水等自然灾害所引发的突发事故,其危害巨大,因此研建水情安全监控、预测系统,通过对水情及堤坝安全的动态监测、预报,及时发现事故尤其是突发事故先兆,迅速做出反应,实时给予决策支持并实施自动控制,为工程和相关地区提供安全保障;为管理部门提供多层次信息管理和决策支持手段,在兼顾防灾格水资源优化调度基础上实现水资源可持续利用,充分发挥水利工程的效益。技术指标: (1)现场图像可通过电话线或宽带网进行远程水平、俯仰和变焦操作; (2)图像传输速率大于 4 帧/秒(依据线路传输带宽); (3)水文数据采集间隔最小 1 分钟; (4)可完成水文资料的查询、统计及打印功能; (5)水位数据误差范围小于国家标准,并不受水质、和环境温度影响。 项目水平:□国际领先□国际先进■国内领先□国内先进 成熟程度:□原理□样机□小试□中试■产业化 合作方式:合作开发、专利许可、技术转让、技术入股
中国西南岩溶区旱涝灾害演变机理与水安全
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
中国西南岩溶区旱涝灾害是气象、人类参变与岩溶多重介质环境变异的综合产物,亦是气象灾害、地质灾害和人为灾害的复合体。 本项目通过研究中国西南岩溶区多重介质环境的脆弱性、复杂性和独特性,探清影响和决定研究区旱涝灾害形成的环境介质。 以2009年秋至2010年春西南大旱为出发点,在统计中国西南岩溶区旱涝灾害灾情次数的基础上,选取重灾区进行分析,从影响旱涝灾害发生的气象因素、地质因素和人为因素等方面着手研究,以数据分析方法研究降水量对旱涝灾害过程的影响及降水量的变化趋势。 通过室内物理模拟实验,对比分析影响中国西南岩溶区旱涝灾害发生的地表地下因素(地下岩溶管道结构、岩溶洼地类型、岩溶地形地貌、地表地下岩溶管道连通方式、地下岩溶管道埋深、地下岩溶管道水力坡度),采用控制变量法,研究各因素对岩溶地下河系统水文过程的影响,分析各项因素影响下旱涝致灾的可能性,同时探索物理模拟实验的数值化。 综合气象、地质和人为因素,系统分析不同降水条件下中国西南岩溶区发生旱涝灾害的过程,探索研究区旱涝灾害的演变机理和水安全利用模式。以中国西南典型岩溶洼地西南块所岩溶区为例,分析岩溶旱涝灾害规律和致灾因子,提出有针对性的抗旱治涝工程措施。 最后,以云南曲靖市和泸西县作为西南典型岩溶干旱地区研究其地下水开发利用,分析两地地质构造及水文地质条件,提出两地旱涝灾害成灾机理,总结两地岩溶干旱区地下水开发利用经验。 本项目对中国西南岩溶区旱涝灾害的演变机理的研究仅局限在理论层面,限于研究资料、研究条件以及研究者自身的能力等原因,在课题的研究过程中,尚存在着一些不足,主要有以下两点不足。 1) 本项目的研究重点是西南岩溶区特有的地质条件对旱涝灾害的影响,但是在研究的过程中,地表地下特有的水文地质条件的所有资料都来源于“喀斯特数据中心” 以及文献资料,缺少实际勘查,因而实验的成果只能作为理论支撑。 2) 中国西南岩溶区旱涝灾害物理实验模拟的过程中,采用的是理想化的模块建立,存在着一些细节上的省略,由于研究过程中对这些细节的概化,在实验结论部分,这些细节的缺过多,不能保证完全地控制变量。另外,整个实验中,由于工业橡皮泥的不透水性,地面土壤的孔隙度、持水量、含水率等特征值不能表现出来,从而忽略了不同岩性透水性能的差异,因而在地表地物地貌对消水涨水的影响试验中存在一定的误差。 但是由于本次实验过程主要研究对象为地下岩溶管道的快速流,因此并不影响实验结果。 但是如果要对现实生活中的旱涝灾害的形成进行指导,还需要进行进一步的改良。 发表专著一部,论文14篇。他引次数26次。历年获奖情况:无。
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践项目主要取得了以下创新成果。一、主要成果(一)介绍分析中国水资源概况、问题和未来需求。(二)对中国节水和节水型社会建设的状况进行了总结。(三)在对节水和节水型社会科学内涵进行分析的基础上,提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要。(四)提出了包括评价技术、配置技术、调度与管理技术、节水技术和经济分析技术在内的关键支撑技术体系框架。(五)提出了中国节水型社会建设的内容、模式以及分区建设重点。(六)分别以宁夏和天津为例,开展了传统农业经济区和现代工业经济区节水型社会建设的实践探索。(七)提出了节水型社会建设的评价指标体系和保障措施。二、创新性(一)从生产力与生产关系的角度,深刻挖掘了节水型社会建设的科学内涵,提出了节水型社会的基本特征。(二)提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要,并初步建立了节水型社会建设的关键支撑技术框架。(三)首次总结出以三大体系建设为中心的节水型社会建设初期模式,针对不同分区提出节水型社会建设重点。三、理论(学术)价值该项研究成果在一定程度上弥补了已有相关理论研究差的缺点系统性,基于社会学、经济学和水资源学等综合视角剖析了节水型社会建设基础理论,建立了节水型社会建设技术体系框架,具有一定的理论价值,将在节水型社会建设实践中,为社会带来直接经济效益和节水效益,具有较好的应用前景。
气候变化对中国水安全的影响及对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
围绕全球气候变化与中国水安全问题,该项成果针对气候变化对中国防洪安全、水资源安全、水生态环境安全和水工程安全的可能影响,开展了气候变化情景、水资源演变规律、气候变化影响评价、适应对策等方面的研究内容,取得了重要的研究成果。 (1)建立了覆盖全国的水文、气象、地理信息、洪旱灾害等数据库群,这是气候变化与水安全问题研究领域迄今为止最为全面、资料系列最长的数据库群,为开展气候变化影响研究奠定了坚实的资料基础。 (2)在全国范围内,全面系统分析了气温、降水、干旱、洪涝、水资源、海平面、台风等水安全问题全要素的历史演变规律;定量识别了河川径流变化归因,试验研究了水工建材特性、蓝藻对气候要素变化的响应机理。 (3)集成研发了涵盖多模型、多方法的气候变化影响评价平台,包括基于格点的全国水资源模拟模型,综合考虑气候变化、社会经济发展和人口增长的区域需水预测模型,分布式流域水质-水量耦合模型,耦合海平面上升与海陆相互作用的近海风暴潮数值模拟模型。这是迄今为止水利行业覆盖业务范围最广、覆盖空间尺度最大的气候变化影响模拟评价平台。研制发明了“大型水工极端气候模拟器”,建立了“水生态气候响应试验箱”,试验研究了水工建材特性和湖泊生态过程对气候变化的响应机理。相关研究成果已应用于流域水环境治理以及南北方典型水电工程施工建设中,取得了显著的经济效益、社会效益和生态环境效益。 科学评估了气候变化对防洪、水资源、水生态环境和水工材料的影响,系统分析了中国十大水资源分区未来气候变化趋势以及可能面临水安全问题,提出了我国水利适应气候变化的国家战略和保障国家水安全的应对措施。 研究成果主要创新点如下:(1)研发了覆盖全国的业务范围广、空间尺度大的多模式多方法的全要素气候变化影响评价平台,提出了气候变化影响评价模型遴选的标准体系和区域参数率定方法,解决了无资料地区模型分析计算问题。 (2)提出了基于水文模拟技术的突变诊断方法及河川径流变化归因定量分析方法,识别了气候要素变化和人类活动对主要江河径流变化的影响,探明了全国不同区域气候变化对水安全影响的全要素演变规律。(3)发明了“大型水工极端气候模拟器”和“可调节式多应力混凝土诱导开裂装置”,探明了水工建材特性对极端气候变化的响应机理,建立了气候变化背景下水工混凝土服役环境温度、强度等级与最大冻融循环耐久性之间的定量关系。 (4)提出了气候模式综合评价指标体系和气候情景修订方法,构建了水资源对气候变化响应的脆弱性评价指标体系,评估了未来气候变化对全国十大水资源分区水安全的影响,明晰了中国适应气候变化的重点区域及相应的适应措施。 研究成果已应用于IPCC-AR5、“国家适应气候变化战略”、“第二次国家气候变化评估”等报告,“‘十二五’水利发展规划”、“全国抗旱规划”、“全国水中长期供求规划”等规划的编制,太湖等流域水环境保护和防洪安全保障策略的制定,水利水电工程规划设计、施工建设和运行维护等工作中,取得了显著的社会经济效益和生态效益,为中国参与国际政府间气候变化谈判等提供了有力的科技支撑。 成果整体达到国际领先水平。
找到9项技术成果数据。
找技术 >郑州市水安全评价与调控研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
随着我国城市化进程的加快,城市及其周边地区的人口和产业密度激增,人类活动对水资源和生态环境的影响日益加剧。由于人类在开发和利用水资源时存在某些非理性的行为,进一步加剧了水资源短缺、洪涝灾害和水环境污染等水安全问题。如何实现城市水资源的可持续利用、保障城市供水安全,已成为当前一项迫切而又重大的研究课题。为此,课题组从表征人水系统相互作用关系的社会水循环机理入手,创新性地提出了一套城市水安全评价与调控理论体系,并以郑州市为典型区开展应用研究。研究成果有利于系统了解郑州市在不同时期的水安全状况,为合理地保护、利用水资源,实现水资源、水环境系统与经济社会协调发展提供决策依据。主要研究成果如下:(1)借助大系统分解协调的研究思路,探讨城市内部复杂系统的运作机制和结构组成,剥离与水相关的各类因子,组成综合考虑自然水循环、经济社会用水、排污等过程的社会水循环系统;在此基础上,应用系统动力学理论,首次研发了能描述人水互动关系的社会水循环系统动力学模型,仿真模拟水资源在区域水循环系统中的转化和消耗过程。(2)综合考虑城市水系统的内在特征及其与水安全问题的外在联系,从经济安全、社会安全、生态安全和工程安全四个方面来构建城市水安全评价指标体系;考虑郑州市实际情况提出各指标的评价标准,进而运用多种综合评价方法定量评估研究区的水安全度。(3)分析区域发展模式的概念和内涵,提出不同类型的区域发展模式框架。通过情景分析方法,设定不同发展模式下的调控方案,首次研发了考虑不同发展模式驱动下的水安全调控模型。通过社会水循环系统动力学模型对描述区域发展水平的状态变量进行仿真模拟,进而评价在不同发展模式方案下的未来水安全状况,最后通过调控模型选取推荐方案,并基于此,构建了相应的区域合理发展模式。(4)以郑州市为例开展应用研究,以2008年为基准年确定各指标的现状值,评价现状年郑州市的水安全度;在2008年的基础上运用系统动力学模型仿真规划水平年2015年、2020年和2030年人水互动关系的社会水循环过程,通过水安全评价和发展模式的研究,评价不同发展模式驱动下的调控方案水安全度;通过调控方案对比优选,最终提出适合郑州市经济社会发展的模式和水安全保障措施,为水行政管理决策提供依据。目前,相关研究成果进一步在《河南省水资源综合规划》、《安阳市城市水系规划》、《新密市水资源开发利用规划编制项目》等进行了应用,对指导水行政部门开展水资源管理保护工作具有很好的指导意义和参考价值。在此基础上,研究团队发表相关学术论文26篇(其中SCI检索1篇、EI检索3篇、核心期刊17篇),申报专利4项(其中软件注册权3项、实用新型1项),培养硕士研究生3名,使科研成果得以推广,并受到同行的广泛关注。
黄河兰州段水污染评估和水安全研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
1)兰州市对黄河粪大肠菌群的污染贡献非常大,兰州段黄河粪大肠菌群每年超标,处处超标,超标率范围为79.4%-95.9%;五个污染控制断面污染程度依次为:包兰桥>什川桥>湟水桥>新城桥>扶河桥;用聚类分析将五个断面分为三类,依据地表水环境质量标准粪大肠菌群项目标准限值判断,进入兰州时是Ⅲ类,出境时超过了Ⅴ类限值,表明兰州市是黄河段粪大肠菌群的重要污染源;各个水期的污染程度依次为:丰水期>枯水期>平水期;粪大肠菌群与高锰酸盐指数、总磷和氨氮呈正相关,且相关性很强,与挥发酚和油类呈负相关。2)黄河兰州段水体中重金属污染以汞(Hg)、六价铬(Gr)、铅(Pb)、镉(Cd)在黄水桥污染最为严重,入境断面扶河桥的污染程度最小;重金属污染程度为Pb>Cd>Hg>Gr;各水期污染程度依次为枯水期平水期丰水期;黄河兰州段重金属Hg和Cd年内含量稳定,Gr和Pb年内整体含量比较低,但会出现个别含量很高的值,2006年Gr出现超标情况;水体中重金属的含量和存在形态受水环境的pH值、盐度、水硬度、常量离子以及水土流失影响。3)兰州市存在的水安全问题有:兰州市向地表饮用水源黄河排污严重;兰州市水土流失严重,加快了污染物的迁移扩散;兰州市排水系统设施建设落后,污水处理能力低;城市存在突发性水污染隐患。4)系统论述了城市水循环规律,分析了水污染的有关风险,揭示出国内外近年在水中监测出来具有3种特征的新兴污染物,以引起各界重视,来加强新兴污染物的研究、监测和管理。提出了应对城市水污染策略,
区域水安全多策略综合仿真模型及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对当前我国水安全所面临的新的严峻挑战,研究制定科学合理的区域水安全战略决策的方法工具是我国经济社会发展中具有全局性、基础性和战略性的重要课题。本研究编制完成了1999、2002、2007、2010年全国和海河流域面向水安全的水利投入占用产出时间序列表。在此基础上建立了需水模块、水经济模块、水环境污染及防治模块、水资源开发模块、人口模块、水安全度测度模块,从而建立了水安全多策略综合仿真模型。本研究的主要成果与创新为: (1)首次计算了2002年全国及九大流域的农业用水、工业用水、生活用水、生态用水及总的生产用水的影子价格。 (2)建立了一个新型的多因素分解模型(MLMDI),该模型的主要优点是,考虑了间接效应、可将分行业的用水效率的变化完全独立的分解到14个指标变化的影响。 (3)建立了统计检验结果很好和模拟预测精度很高的水资源需求量的灰色神经网络预测模型,应用该模型对2012-2017年我国农业、工业、生态和环境、生活用水量进行了分类预测。2012-2014年我国总用水量的预测误差分别为:-1.51%、-0.38%、2.03%。远低于其它结构通常5-10%的预测误差。 (4)首次计算了全国相对海河流域的节水潜力。 (5)定量分析了我国海水淡化产业的投资效应、产业关联影响。 (6)应用投入产出价格模型,计算了设定情景下再生水价格提高对CPI和的PPI的影响程度。 (7)从农业源、工业源和生活源污染排放及环境污染治理投资四个方面分析了我国地表水质变动的影响因素。 (8)建立了地表水可供水量预测模型,对2015-2020年的地表水可供水量进行了预测。 (9)建立了水安全度评价指标体系,采用多层次多目标模糊优选理论和专家经验法,建立区域水安全测度模块。对我国水安全度进行了测度。 (10)基于水安全多策略综合仿真模型,评价了多个水安全策略共同作用下,对我国水安全的影响。 截至2017.1,课题组已在本课题研究中发表期刊论文23篇(5篇SCI,10篇EI,5篇CSCD),出版专著1部,发表国际会议论文10篇,书籍章节7章,提交了有关我国水安全的政策报告5篇(均被中共中央办公厅采用,四条建议被写入2016年中央1号文件中)。2012.1-2017.1项目研究期间共获2015年“首届中国决策科学青年科技奖”、2015“中科院科技促进发展奖”等5项。
水安全管理与突发风险事件预警信息系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
成果介绍: 水环境健康和安全对人类社会的发展至关重要,水环境污染始终是国内外水环境安全和保护的重要威胁。 水安全管理与突发风险事件预警信息系统包括水环境管理和突发风险预警 2 大部分。实现了水环境的监测、评价和排污口管理,可在移动手机和微机上实现对突发风险事件影响程度、范围及应急措施效果进行模拟和预测的二、 三维显示, 提高企业管理水平和突发事件的正确应对反应。 应用范围: 流域管理机构、大型水务集团和供水公司的流域水环境管理以及突发风险预警 主要技术指标:完成水环境信息化管理。无资料预警精度达 60%,有资料预警精度达 85%以上。计算时间 2-8 分钟。 技术水平:完全自主知识产权,取得多项软件著作权登记,成功应用于武汉市、长江流域水资源保护局、丹江口水库、三峡库区等。 市场分析与前景: 饮用水安全问题关系到广大人民群众的健康、生命安全和社会的和谐稳定。近年来,突发性水污染事件进入高发期,频发的水污染事件对城市和乡镇的饮水安全造成直接危害,给生态环境、人群健康和社会经济发展带来极大的损失和影响。从水环境污染风险源辨识和管理、水环境事故型风险的定性定量分析评估、水环境事故型风险预测、预报模型建立、突发性水环境污染事故的应急处理体系建立等方面进行综合和系统研究, 建立水安全管理与突发风险事件预警信息系统,对水环境保护十分重要,具有现实的必要性和紧迫性。 所属行业: 环境保护 合作方式: 技术转让
昆明城市水安全评价及其保障对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
一、项目基本情况 该课题是2007年由云南省水文水资源局昆明分局联合云南师范大学共同申报的“云南省水利厅2008年水利科技项目”并获资助的公益性项目。研究起止年限:2008年1月 至2010年5月。2010年7月14日,云南省水利厅组织省内专家进行结题验收,2012年5月17日云南省科学技术奖励办公室组织国内专家进行研究成果鉴定。 课题组圆满完成了合同书的各项任务,取得研究报告一部、出版专著一部、在国内外发表论文28篇,培养了1名在读博士、2名硕士、1名高级工程师。同时,课题研究过程中,提出多个创新点,有多项成果已推广应用。 二、项目简介 以城市“水资源及其利用、水环境、防洪”为主线,在理论探索和系统分析的基础上,应用经济学“边际效益递减”理论、结合复杂系统理论与方法,从水量、水质和防洪三方面构建城市水安全综合评价指标体系与模型,对昆明城市水安全进行综合定量评价与预测;从城市水源区保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈水资源配置、应急供水保障、城市防洪安全、城市水资源管理等方面的提出保障对策。研究内容包括(1)城市水系统的可持续发展理论、复杂系统理论、人地关系理论及其组成及特征;(2)构建由3个系统层、8个状态层和28个具体指标组成的城市水系统安全评价体系和借鉴经济学“边际效益递减”原理建立定量评价模型;(3)以松华坝水源区为典型区,以土地利用/覆被变化、人类活动为关键因子,应用SWAT分布式水文模型模拟不同土地利用/覆被变化对水源涵养功能、水环境质量的影响,研究水源区保护的对策措施;(4)构建城市道路绿地滞蓄可利用雨水资源潜力评价模型,分析雨水资源潜力,提出城市雨水资源利用方法途径;(5)构建包括11个子系统的城市水系统安全评价体系与预警系统,构建区域水资源配置、都市圈联网供水和建设应急水源地应对突发水系统安全事故的保障体系;(6)城市暴雨洪水与人类活动的相互关系研究,城市区域洪水产流和汇流规律研究,研发基于城市管网、河道、湖泊水系统的城市河道洪水计算方法和昆明城区排水暴雨强度公式,构建昆明主城包括淹水点、入滇池河道防洪能力的城市防洪体系;(7)城市水资源管理与实行最严格水资源管理制度、城市节水型社会构建等方面研究。 项目研究涉及自然资源、社会、经济、生态环境、城市防洪等领域,其显著特点是对重点城市或特定区域从水资源开发利用、配置、管理、水环境、防洪等多层面进行全面、系统的水安全综合评价,为水系统安全保障提供重要的科学依据和决策支持。 自2009年以来,项目边研究、边应用,其成果相继由昆明市水务局、滇池管理局、昆明市防汛办等政府职能部门和多家省市设计单位在新昆明建设、水源地保护、城市供水、城市防洪、水环境综合治理、严格水资源管理等方面得到广泛应用,取得了显著的社会效益、经济效益和生态效益。研究成果具有重要的科学价值和实用价值,对我国同类城市水安全评价及保障具有重要的借鉴和指导作用。 本课题属于环境水利与评价学科。是以昆明自然、生态环境、社会经济、人文为背景,在对国内外城市水系统安全相关评价指标体系总结与借鉴基础上,应用经济学的“边际效益递减”原理,构建3个系统层、8个状态层和28个指标的城市水系统安全评价体系,对2006基准年、2010、2015、2025和2035年型条件下的昆明城市水系统预测,综合评价现状、不同年型时昆明城市水系统的状况,综合得分为0.586,总体处于“不安全”。对此,从城市水源地保护、雨水利用、“一主四辅”都市圈联网供水、城市防洪安全保障以及水资源管理方面研究并提出对策。 本课题研究的理论公式及成果已被推广应用于昆明城市水源地保护、水源工程建设、城市基础设施建设、入滇池河道综合整治工程中,如盘龙区水务局在松华坝水库径流区开展铁冲小流域试验站;昆明市城中村改造项目中增建雨水调节池;“一主四辅”都市圈联网供水方案总体布局,以及新建水源工程;35条入滇池河道综合整治。其中部分工程项目建设已取得较好经济、社会和环境生态效益。
水情远程智能监控系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
水情远程智能监控系统成果简介: 当前水安全和水资源问题已经成为社会和经济发展中的重要因素。建立兼顾防灾和水资源优化管理的保障系统,是现代水利和水利工程管理的需要。安全问题特别是因洪水等自然灾害所引发的突发事故,其危害巨大,因此研建水情安全监控、预测系统,通过对水情及堤坝安全的动态监测、预报,及时发现事故尤其是突发事故先兆,迅速做出反应,实时给予决策支持并实施自动控制,为工程和相关地区提供安全保障;为管理部门提供多层次信息管理和决策支持手段,在兼顾防灾格水资源优化调度基础上实现水资源可持续利用,充分发挥水利工程的效益。技术指标: (1)现场图像可通过电话线或宽带网进行远程水平、俯仰和变焦操作; (2)图像传输速率大于 4 帧/秒(依据线路传输带宽); (3)水文数据采集间隔最小 1 分钟; (4)可完成水文资料的查询、统计及打印功能; (5)水位数据误差范围小于国家标准,并不受水质、和环境温度影响。 项目水平:□国际领先□国际先进■国内领先□国内先进 成熟程度:□原理□样机□小试□中试■产业化 合作方式:合作开发、专利许可、技术转让、技术入股
中国西南岩溶区旱涝灾害演变机理与水安全
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
中国西南岩溶区旱涝灾害是气象、人类参变与岩溶多重介质环境变异的综合产物,亦是气象灾害、地质灾害和人为灾害的复合体。 本项目通过研究中国西南岩溶区多重介质环境的脆弱性、复杂性和独特性,探清影响和决定研究区旱涝灾害形成的环境介质。 以2009年秋至2010年春西南大旱为出发点,在统计中国西南岩溶区旱涝灾害灾情次数的基础上,选取重灾区进行分析,从影响旱涝灾害发生的气象因素、地质因素和人为因素等方面着手研究,以数据分析方法研究降水量对旱涝灾害过程的影响及降水量的变化趋势。 通过室内物理模拟实验,对比分析影响中国西南岩溶区旱涝灾害发生的地表地下因素(地下岩溶管道结构、岩溶洼地类型、岩溶地形地貌、地表地下岩溶管道连通方式、地下岩溶管道埋深、地下岩溶管道水力坡度),采用控制变量法,研究各因素对岩溶地下河系统水文过程的影响,分析各项因素影响下旱涝致灾的可能性,同时探索物理模拟实验的数值化。 综合气象、地质和人为因素,系统分析不同降水条件下中国西南岩溶区发生旱涝灾害的过程,探索研究区旱涝灾害的演变机理和水安全利用模式。以中国西南典型岩溶洼地西南块所岩溶区为例,分析岩溶旱涝灾害规律和致灾因子,提出有针对性的抗旱治涝工程措施。 最后,以云南曲靖市和泸西县作为西南典型岩溶干旱地区研究其地下水开发利用,分析两地地质构造及水文地质条件,提出两地旱涝灾害成灾机理,总结两地岩溶干旱区地下水开发利用经验。 本项目对中国西南岩溶区旱涝灾害的演变机理的研究仅局限在理论层面,限于研究资料、研究条件以及研究者自身的能力等原因,在课题的研究过程中,尚存在着一些不足,主要有以下两点不足。 1) 本项目的研究重点是西南岩溶区特有的地质条件对旱涝灾害的影响,但是在研究的过程中,地表地下特有的水文地质条件的所有资料都来源于“喀斯特数据中心” 以及文献资料,缺少实际勘查,因而实验的成果只能作为理论支撑。 2) 中国西南岩溶区旱涝灾害物理实验模拟的过程中,采用的是理想化的模块建立,存在着一些细节上的省略,由于研究过程中对这些细节的概化,在实验结论部分,这些细节的缺过多,不能保证完全地控制变量。另外,整个实验中,由于工业橡皮泥的不透水性,地面土壤的孔隙度、持水量、含水率等特征值不能表现出来,从而忽略了不同岩性透水性能的差异,因而在地表地物地貌对消水涨水的影响试验中存在一定的误差。 但是由于本次实验过程主要研究对象为地下岩溶管道的快速流,因此并不影响实验结果。 但是如果要对现实生活中的旱涝灾害的形成进行指导,还需要进行进一步的改良。 发表专著一部,论文14篇。他引次数26次。历年获奖情况:无。
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
面向水安全的节水型社会建设模式研究与实践项目主要取得了以下创新成果。一、主要成果(一)介绍分析中国水资源概况、问题和未来需求。(二)对中国节水和节水型社会建设的状况进行了总结。(三)在对节水和节水型社会科学内涵进行分析的基础上,提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要。(四)提出了包括评价技术、配置技术、调度与管理技术、节水技术和经济分析技术在内的关键支撑技术体系框架。(五)提出了中国节水型社会建设的内容、模式以及分区建设重点。(六)分别以宁夏和天津为例,开展了传统农业经济区和现代工业经济区节水型社会建设的实践探索。(七)提出了节水型社会建设的评价指标体系和保障措施。二、创新性(一)从生产力与生产关系的角度,深刻挖掘了节水型社会建设的科学内涵,提出了节水型社会的基本特征。(二)提出了基于社会学的节水型社会建设理论纲要,并初步建立了节水型社会建设的关键支撑技术框架。(三)首次总结出以三大体系建设为中心的节水型社会建设初期模式,针对不同分区提出节水型社会建设重点。三、理论(学术)价值该项研究成果在一定程度上弥补了已有相关理论研究差的缺点系统性,基于社会学、经济学和水资源学等综合视角剖析了节水型社会建设基础理论,建立了节水型社会建设技术体系框架,具有一定的理论价值,将在节水型社会建设实践中,为社会带来直接经济效益和节水效益,具有较好的应用前景。
气候变化对中国水安全的影响及对策研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
围绕全球气候变化与中国水安全问题,该项成果针对气候变化对中国防洪安全、水资源安全、水生态环境安全和水工程安全的可能影响,开展了气候变化情景、水资源演变规律、气候变化影响评价、适应对策等方面的研究内容,取得了重要的研究成果。 (1)建立了覆盖全国的水文、气象、地理信息、洪旱灾害等数据库群,这是气候变化与水安全问题研究领域迄今为止最为全面、资料系列最长的数据库群,为开展气候变化影响研究奠定了坚实的资料基础。 (2)在全国范围内,全面系统分析了气温、降水、干旱、洪涝、水资源、海平面、台风等水安全问题全要素的历史演变规律;定量识别了河川径流变化归因,试验研究了水工建材特性、蓝藻对气候要素变化的响应机理。 (3)集成研发了涵盖多模型、多方法的气候变化影响评价平台,包括基于格点的全国水资源模拟模型,综合考虑气候变化、社会经济发展和人口增长的区域需水预测模型,分布式流域水质-水量耦合模型,耦合海平面上升与海陆相互作用的近海风暴潮数值模拟模型。这是迄今为止水利行业覆盖业务范围最广、覆盖空间尺度最大的气候变化影响模拟评价平台。研制发明了“大型水工极端气候模拟器”,建立了“水生态气候响应试验箱”,试验研究了水工建材特性和湖泊生态过程对气候变化的响应机理。相关研究成果已应用于流域水环境治理以及南北方典型水电工程施工建设中,取得了显著的经济效益、社会效益和生态环境效益。 科学评估了气候变化对防洪、水资源、水生态环境和水工材料的影响,系统分析了中国十大水资源分区未来气候变化趋势以及可能面临水安全问题,提出了我国水利适应气候变化的国家战略和保障国家水安全的应对措施。 研究成果主要创新点如下:(1)研发了覆盖全国的业务范围广、空间尺度大的多模式多方法的全要素气候变化影响评价平台,提出了气候变化影响评价模型遴选的标准体系和区域参数率定方法,解决了无资料地区模型分析计算问题。 (2)提出了基于水文模拟技术的突变诊断方法及河川径流变化归因定量分析方法,识别了气候要素变化和人类活动对主要江河径流变化的影响,探明了全国不同区域气候变化对水安全影响的全要素演变规律。(3)发明了“大型水工极端气候模拟器”和“可调节式多应力混凝土诱导开裂装置”,探明了水工建材特性对极端气候变化的响应机理,建立了气候变化背景下水工混凝土服役环境温度、强度等级与最大冻融循环耐久性之间的定量关系。 (4)提出了气候模式综合评价指标体系和气候情景修订方法,构建了水资源对气候变化响应的脆弱性评价指标体系,评估了未来气候变化对全国十大水资源分区水安全的影响,明晰了中国适应气候变化的重点区域及相应的适应措施。 研究成果已应用于IPCC-AR5、“国家适应气候变化战略”、“第二次国家气候变化评估”等报告,“‘十二五’水利发展规划”、“全国抗旱规划”、“全国水中长期供求规划”等规划的编制,太湖等流域水环境保护和防洪安全保障策略的制定,水利水电工程规划设计、施工建设和运行维护等工作中,取得了显著的社会经济效益和生态效益,为中国参与国际政府间气候变化谈判等提供了有力的科技支撑。 成果整体达到国际领先水平。