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喜報|又獲省級科技獎一項
發(fā)布時間 2023-08-17
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2022年度湖北省勘察設計行業(yè)
科學技術獎獲獎項目
于近日結(jié)束公示
由武漢市政設計院牽頭的
《基于武漢市海綿城市評估的典型年降雨比選研究》
喜獲湖北省二等獎
該獎項是公司水環(huán)境研究院
主持研究的城市水務方向
相關規(guī)劃，咨詢，課題
榮獲的第三個省部級獎項
《漢陽區(qū)流域水環(huán)境治理規(guī)劃》
獲得中國城市規(guī)劃協(xié)會
“2021年度優(yōu)秀城市規(guī)劃設計獎”三等獎
《石首市五湖連江工程(一期)咨詢方案》
“2022年度湖北省工程咨詢成果評價”二等成果。
課題提出與立項
作為國家高新技術企業(yè)、國務院國資委“科改企業(yè)”，武漢市政設計院大力支持公司科研工作，在公司總工程師周俊的領導和支持下，《基于武漢市海綿城市評估的典型年降雨比選研究》課題先后完成公司內(nèi)部科研專項基金項目和武漢市城建局科技計劃項目立項。
據(jù)該課題的提出者、組織者，公司水環(huán)境研究院副院長、國家注冊公用設備工程師、正高級工程師康丹介紹，該課題是依托武漢市科技成果轉(zhuǎn)化中試平臺——“城市內(nèi)澇防治與水環(huán)境流域治理技術中試平臺”，旨在解決武漢市海綿城市建設年徑流總量控制及水環(huán)境治理面源污染控制成效評估中年降雨雨型欠缺的問題。
為了提升課題成果科學性，公司特邀請武漢市城建局海管站、武漢市水務科學研究院、武漢大學、湖北省氣象服務中心等單位和科研院所共同參與課題研究工作。
課題主要創(chuàng)新點
1.構(gòu)建了一套多維度的降雨特征指標體系
綜合考慮降雨量、降雨過程、城市化影響等因素，課題組構(gòu)建了一套多維度的降雨特征指標體系，在武漢及其他長江中下游地區(qū)平原型城市中具有較好的適用性。
武漢市多維度降雨特征指標體系表
2.首次明確武漢的典型年降雨雨型
采用本課題構(gòu)建的降雨指標體系，從國家氣象站的降雨資料中，首次篩選出武漢市的降雨典型年，填補了武漢市典型年降雨研究領域的空白;同時解決了武漢市年降雨雨型欠缺的問題，為武漢市采用數(shù)學模型開展海綿城市設施規(guī)模校核、海綿城市年度徑流控制率和水環(huán)境治理污染物去除率評估提供必要的數(shù)據(jù)支撐。
武漢市典型年日降雨過程曲線圖
3.應用多種數(shù)學方法和模型進行輔助分析
在降雨典型年的篩選中，廣泛采用皮爾遜相關系數(shù)法、Mann-Kendall 趨勢分析方法、歐氏距離法等多種數(shù)學分析法，并應用數(shù)學模型論證，完成相關性曲線擬合、特征值歸一化分析以及多指標綜合評價，提高成果的科學性和合理性。
典型年降雨研究中的多種曲線擬合分析圖
4.獨創(chuàng)降雨典型年比選方法已獲批發(fā)明專利
降雨典型年比選是本次課題的攻堅難點，國內(nèi)外無可借鑒經(jīng)驗。項目組難以找到一種可直觀比較各備選年份之間典型性的方法。
項目組楊昱昊、肖雪瑩等青年主創(chuàng)們懷揣熱情，挑大梁、迎難而上，經(jīng)過反復摸索、無數(shù)次地推翻重建，多次頭腦風暴后，受武漢大學佘敦先教授提出的“相關性曲線擬合數(shù)學分析方法”的啟發(fā)。
他們將69年的日降雨數(shù)據(jù)全部導入模型，在電腦中進行了步長為60分鐘持續(xù)69年之久的降雨模擬，經(jīng)過了將近7天的連續(xù)運行后得到了多年降雨條件下的徑流量削減數(shù)據(jù)，終于閉合了典型年降雨比選的最后一環(huán)。
最終，項目組梳理了降雨典型年比選的方法，并申報獲批了國家發(fā)明專利。
課題應用
該課題成果依托公司城市內(nèi)澇防治與水環(huán)境流域治理技術中試平臺進行了轉(zhuǎn)化和推廣，目前已廣泛應用于武漢市“十四五”海綿城市規(guī)劃、建設及成效評估，漢陽六湖流域、巡司河、東沙湖流域、南湖等多個流域水環(huán)境治理項目，在本項目成果的支持下，實施海綿城市和流域治理工程投資達300億以上，項目涉及匯水范圍達 500平方公里以上，大幅提升城市韌性，改善城市宜居性，提升居民幸福度，生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟、社會效益顯著。
預計在未來還將繼續(xù)在海綿城市，流域水環(huán)境治理、內(nèi)澇防治等領域發(fā)揮支持作用，為城市保護、持續(xù)性管理、修復自然生態(tài)方面提供基于自然的解決方案。
基于自然解決方案的流域治理意向圖
