“水资源高效开发利用”重点专项2018年度项目申报指南建议

水资源高效开发利用,2018年度项目申报指南,

“水资源高效开发利用”重点专项

2018年度项目申报指南建议

(征求意见稿)

 

为贯彻落实《关于加快推进生态文明建设的意见》、《关于实行最严格水资源管理制度的意见》和《水污染防治行动计划》等相关部署,科技部、环境保护部、水利部、住房城乡建设部和海洋局共同制定了《国家水安全创新工程实施方案(2015-2020年)》,统筹部署水安全科技创新工作。根据国家水安全创新工程总体安排,科技部会同有关部门及有关省(自治区、直辖市)科技主管部门制定了国家重点研发计划“水资源高效开发利用”重点专项实施方案。本专项紧密围绕水资源安全供给的科技需求,重点开展综合节水、非常规水资源开发利用、水资源优化配置、重大水利工程建设与安全运行、江河治理与水沙调控、水资源精细化管理等方面科学技术研究,促进科技成果应用,培育和发展水安全产业,形成重点区域水资源安全供给系统性技术解决方案及配套技术装备,形成50亿立方米的水资源当量效益,远景支撑正常年份缺水率降至3%以下。

根据重点专项总体安排,基于“水资源高效开发利用”重点专项实施方案,本专项2018年度指南主要支持实施方案提出但在2016年和2017年指南未覆盖的任务,持续围绕综合节水、非常规水资源开发利用、水资源优化配置、重大水利工程建设与安全运行、江河治理与水沙调控、水资源精细化管理等方面开展科研部署。

本专项以项目为单元组织申报,项目执行期3年。2018年拟支持不超过20个项目,国拨经费约3.2亿元。鼓励产学研用联合申报,项目承担单位有义务推动研究成果的转化应用。对于企业牵头的应用示范类任务,其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。如指南未明确支持项目数,对于同一指南方向下采取不同技术路线的项目,可以择优同时支持1-2项。所有项目均应整体申报,须覆盖全部考核指标。每个项目下设任务(课题)数不超过6个,项目参与单位不超过10个。

本专项2018年项目申报指南如下:

1.综合节水理论与关键技术设备

1.1 公共建筑节水精细化控制技术及应用

研究内容:研究不同供用水模式下的公共建筑供水系统效能评价方法及基准指标体系;甄别公共建筑节水关键环节与用水动态变化特征,研究综合节水集成技术与系统供水设计技术方法;研发公共建筑节水精细化控制技术设备产品,并开展示范推广。

考核指标:建立公共建筑水系统节水效能评价方法及指标体系,形成公共建筑节水集成技术和节水系统设计方法,开发公共建筑节水精细化控制技术设备产品5台(套)以上,编制标准3项以上,公共建筑节水技术与产品示范推广总面积不低于50万平方米。

2.非常规水资源开发利用技术与设备

2.1再生水景观环境利用水质基准与风险控制技术

研究内容:研究再生水景观环境用水过程功能效能影响因素、主要风险因子及监测技术方法;研究不同类型优控污染物消减技术和衍生污染防控方法;研究再生水利用安全保障评价指标体系及水质基准与标准;研究再生水水质提升与运行调控技术及示范应用。

考核指标:建立再生水景观环境利用的全过程风险控制技术路线、评价指标体系及优控微量污染物清单,形成风险因子甄别与监测技术方法3种以上,提出再生水景观环境利用的成套技术、水质控制策略和效能评价方法,并编制工程实施技术指南。

其他要求:由企业牵头承担,配套资金不低于1:1。

2.2大型煤矿和有色矿矿井水高效利用技术与示范

研究内容:针对我国北方大型煤炭基地不同采煤模式,研究采煤驱动下水文、生态与环境地质效应,研发煤矿水动态监测与量质耦合模拟技术,研发煤矿水井下、地面高效低耗处理技术与装备,开展煤-水协调开发的高效利用技术与示范;针对我国典型有色矿选矿废水特点及处理现状,建立相应评价体系和标准,并通过相关技术、药剂研发,形成源头集成节水系统,确立分级循环处理和回用实施方案并示范。

考核指标:煤矿水模拟预测精度达到90%以上,研发可满足不同用水要求的高品质矿井水处理关键装备3套以上,形成煤-水协调开发的综合效应评价与高效利用技术体系。在2个不同类型煤炭基地工程示范,煤矿水智能化监测率超过90%,综合利用率在提高10%以上;建立典型有色矿选矿废水评价体系和标准,形成废水分级循环和回用技术,建成1-2个示范工程,单位产品新水耗水量比当前国内最好水平降低15%以上。

3.流域水循环演变与国家水资源配置战略

3.1雄安新区多水源联合调配与地下水保护

研究内容:评估雄安新区水资源安全状况,研究大清河流域水资源演变规律和未来变化趋势,研发南水北调来水-地表水-地下水-非常规水等多水源联合调配技术,集成研究与示范上游弃水补给白洋淀的水质保障关键技术,开展大清河水系连通与水安全保障集成技术研究与示范,研发地表水-地下水环境动态多维监测技术、地下水环境风险预测预警技术及地下水储存和调蓄技术;结合雄安新区发展规划,提出水资源安全保障对策与方案,并进行示范应用。

考核指标:提出多水源联合调配方案及其配套关键技术;构建高精度高效率的水资源和水环境监控预警与调控模型体系;提出河湖生态流量保障技术;提出地下水回灌储存和调蓄技术,使该地区地下水补给资源量增加10%以上;提出雄安新区水资源保障总体方案,水资源短缺压力得到明显缓解。

3.2高寒内陆盆地水循环全过程高效利用与生态保护技术

研究内容:研究缺资料条件下高寒内陆盆地水资源精准评价技术,研发基于水循环全过程的水盐资源高效利用与生态保护技术,构建绿洲区经济-社会-生态协调发展的水资源高效利用模式,研发流域水资源实时监控与管理系统,开展盐湖区综合节水与雨洪资源增补技术示范应用。

考核指标:建立高寒内陆盆地流域生态、盐湖矿产资源以及国民经济用水的确定标准;建立水资源高效利用成套技术体系与控制设备,建立盐湖雨洪资源增补成套技术示范区1处,干旱绿洲节水技术研发与集成示范面积不少于10万亩。

4.重大水资源配置工程建设与安全运行

4.1 高寒复杂条件混凝土坝建设与运行安全保障关键技术

研究内容:研究高寒大温差等复杂环境下混凝土与防护材料的配制技术及其热、力学特性与耐久性演化规律;研发高寒条件下新型绿色防护材料及耐磨材料,以及相应的施工工法;研发高寒复杂条件下混凝土坝多场耦合模拟及全生命期真实工作性态实时动态反馈仿真技术;研究高寒复杂条件下混凝土坝建设质量与运行安全保障措施及智能监控技术。

考核指标:研发年平均气温低于5℃、年极端温差超过80℃地区200m以上高混凝土坝建设与安全保障及智能监控成套技术及与装备,实现现浇全级配混凝土抗冻等级F400以上,实时监控仿真计算规模达1亿自由度以上、变形预测误差小于3%;研发高寒条件下绿色高效缓蚀剂2项、抗冲耐磨材料(性能提高50%)3项,研发环境友好防护涂料2项,并形成相应的施工工法3项;研发抗冰拔装备1套;在2-3座高寒复杂条件下混凝土坝工程中示范应用,推广应用3项以上,形成行业标准2项以上,发明专利5项以上。

4.2 新型胶结颗粒料坝建设关键技术

研究内容:研究胶结颗粒料的配制技术及宏细观工程力学性能;研究胶结颗粒料坝的结构形式、分析理论与设计方法;研究胶结颗粒料坝的施工工艺、关键设备和质量控制技术。

考核指标:研发适用于大型、中小型工程专用拌和施工设备、加浆振捣设备各12套以上;研制提升胶结颗粒料耐久、防渗性能的高效外加剂2项以上;开发拌和、碾压数字质量监控系统1套,形成技术规范标准和工法50项以上,取得发明专利5项以上,完成示范工程应用5项以上,形成100m级胶结颗粒料坝建设成套技术及其工艺。

4.3南水北调工程运行安全检测技术研究与示范

研究内容:针对南水北调东、中线一期工程运行安全需求,研究大型建筑物常规运行条件下和极端因素影响条件下工程安全稳定运行影响因素、问题分类及诊断方法、检测技术标准等,研发大型渡槽、隧洞、管涵(PCCP)、倒虹吸、平原水库、泵站等运行安全检测技术标准与装备;突破线性工程运行安全检测技术难题,采用大数据分析技术,研究基于工程智能化检测手段下的预警技术及处置措施,研发线性工程智能化检测关键技术与装备。

考核指标:提出1套南水北调东、中线一期工程大型建筑物缺陷及问题分类及检测评价标准,形成适合于南水北调东、中线一期工程运行特点的大型建筑物运行安全检测技术和评估方案,研制3台套以上运行安全检测设备,提高安全运行维护效率;研制2台套以上线性工程智能化检测装备,开发1套智能化检测预警系统,并在100km输水渠段范围内进行示范。

4.4枢纽工程重要构筑物(群)与地质环境互馈作用机制与控制技术

研究内容:研究水库蓄水和水位交变作用、开挖卸荷、高强度泄洪雨雾作用及库区气候变化等作用下库区及枢纽区地质环境的变化趋势和预测方法;研究变化环境下库岸边坡、坝基和坝肩边坡支护加固机理和锚固体系长期耐久性,研发锚固体系长效腐蚀防控与延寿成套装备、技术及工法;揭示构筑物与地质环境间的互馈及耦联作用机制。研究库岸、坝基和坝肩岩体以及大型地下洞室群围岩变形机制、演化规律及控制技术,提出大型地下洞室群稳定性分析方法和动态调控技术。

考核指标:揭示库区地质环境变化对坝基、坝肩和库岸边坡以及地下洞室群围岩体系的影响机制,提出地质环境岩体复杂性态演变趋势和预测方法,形成库区及枢纽区地质环境安全安全保障控制技术;研发锚固体系长效防腐蚀延寿技术装备1套;形成技术规范3项及防腐蚀延寿技术工法1项,取得发明专利7项以上,完成示范工程4项以上。

4.5 水库大坝安全诊断与智慧管理关键技术与应用

研究内容:基于物联网+和云平台技术,研究水库大坝多源信息感知、信息融合和大数据挖掘方法,研发国家大坝安全监管云服务平台;研发大坝结构与服役环境动态仿真技术、钢筋混凝土结构与钢结构劣化过程及灾变发生机理、大坝健康诊断分析方法、预警技术及其指标体系和智能监控技术;研发水库大坝安全智慧管理决策系统,并在全国大型水库大坝安全监管中示范应用。

考核指标:建立全国400座以上大型水库大坝安全实时监测信息数据库,构建全国水库大坝安全监管云服务平台;开发水库大坝安全信息挖掘及健康诊断成套技术,集成开发水库大坝安全智慧管理决策系统,支撑水利行业主管部门监测监督与应急决策,显著提高我国大坝安全管理水平,综合效益提高5%以上;形成钢筋混凝土结构和钢结构损伤断裂测试装备2套,技术规范5项以上,专利发明10项以上,软件著作权10项以上,工程示范应用5项以上。

5.江河治理与水沙调控

5.1河湖水系连通与水安全保障关键技术

研究内容:研究河湖水系格局形成机理、水系连通驱动机制及其演变规律;研究水系连通格局与水资源配置、防洪抗旱能力、水生态保护与修复的适配性,建立与区域经济社会发展和生态文明建设相适应的河湖水系连通指标、治理技术体系及其评价体系;研发典型区域河湖水系连通与水安全保障技术并示范。

考核指标:构建河湖水系连通治理理论体系,形成河湖水系连通评价技术导则1个,研发典型区域河湖水系连通与水安全保障技术3项以上,建立河湖水系连通综合治理示范区2个,典型区域枯水季节水资源保障率提高10%,水系流动性提高10%,提出国家现代水网布局战略建议。

5.2 黑龙江复杂河道演变与综合治理

研究内容:以黑龙江和松花江干流为对象,研究复杂洲滩演变、岸滩冲刷和河势变化机制,研究干支流洪水叠加及演化规律以及分滞洪区优化调度;预测黑龙江干流堤防、三期工程及黑河四岛实施后黑龙江干流河道演变与洪水演化趋势,综合考虑两岸控制性工程调度和洪水叠加等因素,提出保证重点堤段防洪安全和岛屿稳定等综合治理措施;论证河道疏浚对降低松花江干流洪水位效果与长效性,研究滩区稳定临界阈值及治理技术。

考核指标:提出黑龙江干流综合治理措施,保障未来50年黑龙江黑河江段防洪能力提升至100年一遇;提出保障松花江哈尔滨江段200年一遇防洪能力的综合措施。

5.3黄河干流骨干枢纽群泥沙动态调控关键技术

研究内容:构建黄河干流骨干枢纽群泥沙动态调控理论技术体系,研究河势控导工程、泥沙资源利用措施等互馈机制;研究定量评价流域泥沙动态调控的防洪减淤、发电供水、生态环境等综合效益评价方法;研发黄河干流骨干枢纽群泥沙动态调控模拟仿真系统,提出已建及在建大型骨干枢纽群泥沙动态调控潜力与实现途径。

考核指标:建立黄河干流骨干枢纽群泥沙动态调控技术规程,并应用于黄河泥沙调控实践,减少骨干枢纽群库区及河道淤积量5%以上,提高枢纽群综合利用效益。

5.4 河口海岸滩涂资源高效利用与保护

研究内容:评估全国河口海岸滩涂资源与海堤现状,研究滩涂资源开发利用对水沙通量、岸滩演变、水生态与水环境、防洪御潮挡浪、水资源利用和堤防安全的多时空影响机制、累积效应与评估方法,提出滩涂资源利用承载力分析和保护红线制定方法,研发滩涂可持续高效利用的模式和绿色堤防建设技术并示范。

考核指标:建立全国河口海岸滩涂与海堤数据库,提出滩涂资源保护与合理利用的临界阈值,根据全国河口海岸滩涂保护规划,划定全国河口海岸滩涂保护红线,预测未来10年滩涂可利用率,研发滩涂资源开发评价技术导则1套,研发滩涂绿色保护及堤防建设成套技术3项以上,研发全国河口海岸滩涂保护与海堤监管平台,并在2个以上典型河口海湾区域应用。

5.5鄱阳湖五河及湖区生态水利综合治理关键技术及示范

研究内容:研究鄱阳湖五河及湖区水土流失、泥沙通量与河道形态调整规律;研究鄱阳湖红壤丘陵区旱作农业水土资源调控技术;综合考虑防洪、用水、仿生态鱼道、水利血防、水环境保护和采砂退化底栖生境恢复重建等需求,研究生态水利工程规划建设、河道综合治理关键技术并示范;基于立体化水资源监测技术,建立生态水利综合治理监测评价体系。

考核指标:研发水土资源调控、水利血防、采砂退化底栖生境恢复重建等关键技术5-6项,建立2-4个不同类型河道综合治理技术解决方案;提出鄱阳湖区及周边中小河流生态水利工程规划方案和鄱阳湖区及临湖城市立体监测布局方案,在湖区、周边河流和临湖城市建设示范工程3-4个。

6. 水资源智能调度与精细化管理

6.1国家水资源动态评价关键技术与应用

研究内容:研究国家尺度来水、蓄水、需水、供用水等时空动态变化规律,研发基于多种监测手段的全国及重点区域水资源月度动态评价与预测技术,开发国家水资源月度动态评价与预测系统平台和水资源高效开发利用科技成果综合集成系统平台。

考核指标:形成月尺度国家水资源动态评价与预测技术体系,提高月度蓄水量评价精度5%以上、提高供用水评价精度10%以上、提高预测平均精度10%以上,形成技术标准3项,全面应用于国家水资源动态管理决策和水资源领域科技管理。

6.2河湖岸线和内河洲滩资源高效利用与保护关键技术

研究内容:基于全国河湖基本情况普查资料,研究我国河湖保护岸线确定和功能评估方法,研制河湖水域、岸线内河滩等地物、水质和关键水文要素天空地一体化动态监测技术以及河湖功能动态评估技术,开发河湖岸线开发对河湖功能影响的评估技术,构建河湖岸线动态监管大数据服务平台,在典型河湖开展示范应用。

考核指标:提出我国河湖保护岸线分类确定和功能评估理论方法,建立河湖水域及岸线内地物动态监管与功能评估技术体系,构建满足4级“河长制”管理需求的河湖动态监管服务平台,在4种以上代表性河湖进行示范应用。

6.3大数据驱动的流域智能仿真与决策关键技术

研究内容:研究全景实验、多源数据同化等流域水资源-水环境-水生态领域大数据分析理论,建立基于物联网感知与反馈的流域大模型系统,突破大数据驱动的精准仿真、动态仿真与智能决策关键技术,提出流域数值模拟的标准流程,构建流域决策云服务平台。

考核指标:流域水资源-水环境-水生态大数据分析技术体系,流域水利多要素智能模拟标准,流域智能仿真与精准决策云平台。实现流域水资源管理等业务化应用不间断运行,效率提高5倍以上。在黄河流域和太湖流域示范应用,面积不低于1万平方公里。

 

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责任编辑: 杨帆