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2017年度科技进步一等奖:海绵城市关键技术创新与工程示范

发布时间:2018-05-02 10:42:50

完成单位:上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司、上海砼仁环保技术发展有限公司、上海佳长环保科技有限公司

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“十三五”期间,上海新一轮海绵城市涉水规划研究提出,海绵城市的建设亟需具有可推广、可复制性的海绵城市创新集成技术与工程经验。需统筹考虑排水系统提标、水环境治理和内涝防治的要求,一次规划,分期实施。目前,我国多数大中型城市管网建设已日渐完善,这就要求我们在海绵城市统筹把握不同尺度的雨水系统,并在建设中将绿色设施与灰色设施有机结合,使整个“海绵系统”具有长效性、稳定性。本成果针对我国海绵城市的建设需求,在雨水排放、净化、收集、调蓄、利用等方面完成了多项发明与技术创新,为海绵城市建设中低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统中的关键环节提供技术经验,解决或有效缓解了我国城市内涝、水环境污染、水资源短缺等生态问题。

源头技术:雨水收集领域发明了两种新型雨水口,其泄水能力强,具有防堵功能,能充分满足道路排水要求,防止城市内涝,适用于雨水口新建或改造,可大范围推广应用。针对海绵城市透水路面发明了以矿渣废料、废陶瓷为原料的环保材料,有良好的透水性、保温性、具有防滑、抗寒、耐风化、色彩多样、颜色艳丽持久等特点,适用于人行步道、广场、停车场、非机动车道的铺装。集除渣除砂限流消能于一体的多功能入流井,解决了深层调蓄管涵入流时碰到的垃圾、砂等流入问题,以及超深入流的消能问题。

中途技术:合流制管网旱流污水及初期雨水多功能截流井、截流调蓄系统及地下敞开式调蓄池等技术发明,均能满足海绵城市领域的雨水调蓄、转输要求,既能截流初期雨水,提高雨水系统标准,又不增加原有运行管理工作量,有效降低池底污染物沉积的程度和清污操作难度。同时克服了现状场地不足的缺陷,更大程度地实现整个排水系统的调蓄功能,更加有利于城市的排水调蓄,有效改善老城区建设难等问题。进一步提高了城市防涝能力。

末端技术:高架道路雨水收集处理储存利用系统能够保证高架道路在正常排水的条件下收集雨水,采用标准化设计,对初期雨水可进行处理回收,不产生任何二次污染,可依据水量调节雨水储存装置容积,并可根据需要进行快速组装。此储存利用系统还可结合砂滤与臭氧活性炭组合的水处理装置及紫外线消毒管两项专利,处理储存在其中的雨水,通过过滤、消毒对雨水进行有效净化,达到雨水回用目的,最终出水可作为绿化、消防等用水,除此之外,整套系统不易堵塞,运行管理方便,亦可大规模推广使用。

本项目研究共获得授权专利10项(其中发明专利6项,实用新型4项),核心期刊发表论文7篇。研究技术成果达到了国内领先水平,并且已成功应用于上海、安徽、江苏、浙江、广东、山东等地区,已投入运行的工程每年可实现回收利用雨水2403万立方米,可实现初期雨水COD减排5.28万吨/年。通过以上组合可实现海绵城市关键技术的突破和示范应用,能大大提高雨水资源化利用和防洪标准。与国外海绵城市技术相比,更有针对性和可操作性,便于国内相关工程推广应用,具有良好的社会经济与环境效益。