“海綿城市運維管理技術與效果評估研究及實踐”榮獲2019年度華夏建設科學技術獎
來源:中國市政華北總院
近日,華夏建設科學技術獎勵委員會公布了“2019年度華夏建設科學技術獎”授獎項目名單。中國市政工程華北設計研究總院有限公司聯合亞太建設科技信息研究院有限公司和江蘇滿江春城市規劃設計研究有限責任公司共同完成的“海綿城市運維管理技術與效果評估研究及實踐”喜獲三等獎。
主要完成單位
亞太建設科技信息研究院有限公司、中國市政工程華北設計研究總院有限公司、江蘇滿江春城市規劃設計研究有限責任公司
主要完成人
陳永、溫禾、劉緒為、傅源、穆軍偉、史騰華、方帥、王國田
該項目主要針對我國海綿城市建設的市政、建筑、園林、道橋等多個專業的銜接、建設、運維的貫通以及評估指標和方法構建的需求,開展了海綿城市運維管理技術體系構建、海綿設施運維管理研究、海綿功能地塊和片區運維管理及效果評價方法研究。
01
海綿城市運維管理技術體系構建方面
海綿城市運維管理技術體系構建為海綿設施、海綿功能地塊、海綿片區三個層級。層級之間相互關聯和銜接。在海綿設施層級,開展單項設施的運維管理技術研究;在功能地塊層級,開展分類地塊的運維管理技術和評估方法研究;在片區層級,開展海綿連片區域的運維管理技術和評估方法的研究。
02
海綿設施運維管理研究方面
海綿設施的運維管理研究在各項設施中開展了設施界定、分類、功能、適用范圍、運維技術、運維頻次、防范風險等的研究。
▲ 鎮江小區海綿設施建設運維實踐
▲ 鎮江道路海綿設施建設運維實踐
編制了海綿城市低影響開發設施運營維護手冊,手冊從雨水花園、滲透鋪裝、生態樹池和植草溝運用最多的設施類型出發,介紹其結構形式、檢查維護事項,并形成相應維護登記表和檢查維護登記表,操作方便,可實施性強。
03
海綿功能地塊和片區運維及效果評價方法
海綿功能地塊的運維管理研究在各類地塊中開展了地塊范圍、運維技術、管理要點、效果評價指標和方法等研究。同時,結合國家海綿試點城市鎮江的實際本底情況,開展了鎮江大口徑排水系統運維管理的實踐研究。
▲ 鎮江海綿公園建設運維管理實踐
▲ 鎮江孟家灣及玉帶河運維管理實踐
海綿片區的運維管理研究在連片區域開展了運維管理和效果評價方法的研究。同時,在國家海綿試點城市鎮江進行了實踐研究和效果評估。
▲ 鎮江虹橋港片區建設運維實踐
▲ 鎮江連片老城區建設運維實踐
04
關鍵技術及主要創新點
關鍵技術之一:市政管網“超大口徑”雨水存儲轉輸治理設施的運維管理技術。本項技術主要解決了非常規的管徑4米、埋深大于20米的超大口徑深層管道的運維管理技術問題,采用了智能化SCADA系統以進行實時監測和數據收集處理。
▲ 鎮江大口徑排水系統運維管理
▲ 鎮江大口徑排水系統清淤維護策略
關鍵技術之二:海綿城市年徑流總量控制率及徑流體積控制評價方法。本項技術主要采用了設施徑流體積控制規模核算、監測、模型模擬與現場檢查相結合的多種方法結合進行海綿城市片區年徑流總量控制率及徑流體積控制評價,有效避免了單一方法造成評價結果的偏頗和誤差。
▲ 海綿監測分析評估體系
▲ 模型模擬分析評估體系
創新成果之一:構建了一個海綿城市運維管理技術體系,填補了海綿城市“規劃-設計-施工-運維管理”鏈條的缺失環節。
創新成果之二:構建了一套海綿城市建設運維效果評價方法,解決了海綿城市建設運維效果評價缺乏依據和工具的行業難題。
05
產出成果
本項目產出成果豐富,包括申請多項知識產權、出版專著及論文、獲得相關榮譽證書。
(1)知識產權
(2)專著
專著:《海綿城市建設10項相關標準修訂條文匯編》
(3)論文
論文1:海綿城市年徑流總量控制率計算方法及應用探討
論文2:建筑與小區低影響開發的設計思路與計算分析
論文3:已建建筑小區海綿化改造系統設計方法探討
論文4:鎮江海綿城市試點區工程建設可行性及PPP模式研究
(4)獲獎證書
中國建設科技集團股份有限公司 科技進步 二等獎
亞太建設科技信息研究院有限公司 科技進步 一等獎
06
實施效果
海綿城市運維管理技術體系對我國海綿城市建設特別是進入運維期的試點城市具有較強的指導意義。海綿城市分級運維的技術架構有利于城市政府和相關機構分級管理,同時技術體系的系統性也有利于支撐海綿城市運維管理的整體調度和控制。國家試點城市鎮江市的市政管網“超大口徑”雨水存儲轉輸治理設施運維管理技術,既是本體系的重點研究內容,也是本體系在南方河網密集地區進行實踐和應用的探索,海綿城市運維管理技術體系對海綿城市的全生命周期具有較強的指導意義。
該體系能夠引導行業從長期運維保障效果的角度進行規劃和設計,從而加強海綿城市建設全鏈條建管各環節的協同。海綿城市建設運維效果評價方法成為我國海綿城市建設評價和考核的重要依據,相關內容已列入國家標準“海綿城市建設評價標準”。
07
應用實踐情況
海綿城市運維管理技術與效果評估的研究成果在鎮江海綿城市建設運維中的應用主要體現在市政管網海綿系統和海綿城市片區系統的建設運營維護方面。
在市政管網海綿系統建設運維方面,在課題研究成果的基礎上,結合鎮江實際建設需求進行應用實踐探索,提出了運行維護策略、系統清淤、監測、檢查及維修策略、安全風險防范和應急處置措施等,主要運用至鎮江沿金山湖CSO溢流污染工程、海綿公園工程等工程實踐中,對鎮江市政管網海綿系統建設運維發揮了重要作用。
在海綿城市片區系統建設運維方面,在課題研究成果的基礎上,結合鎮江本底情況,對成片海綿區域進行系統性、智慧化建設運維管理進行了實踐應用探索,主要運用至海綿城市住宅小區及社會主體LID與景觀改造、孟家灣水庫及玉帶河綜合整治等項目中,為鎮江系統地進行海綿城市建設管理運維提供了重要的技術指導和管理保障。
鎮江雨水存儲轉輸治理設施工程的系統建設,整體實現了鎮江海綿城市建設的三大目標,即年徑流總量控制率達到75%、面源污染削減率達到60%、排水防澇標準達到30年一遇,保證了城市水安全,提升了城市水環境,其環境效益與社會效益顯著。源頭LID改造項目60余項,實現了雨水源頭下滲1200萬m3/年;過程管網系統,實現了雨水的轉輸、調蓄、儲存;玉帶河、金山湖等水體水質顯著提升,河道主要水質指標穩定達到地表水Ⅳ類標準,湖泊水質達到III類標準。
通過課題海綿城市運維管理技術與效果評估研究在鎮江海綿城市建設項目中的實踐應用,為鎮江海綿城市建立了健全的運行維護技術體系,在發展海綿設施基礎建設同時,加強了運行維護管理制度建設,保障了海綿設施作用效果的完全發揮,其作用和意義重大。