[01719117]河流水资源保护与水质改善技术及应用

针对长期以来中国河流“顺直化”、闸坝“阻断化”、水生植物“清障”、边坡“硬质化”、“三面光”等工程措施对河流水资源、水环境和水生态产生的不利影响，该项目以“水利与生态功能复合的水质改善和长效运行”为治理理念，以河流纵横形态、边坡、滨水带、河床基底和水体为对象，以完整的河流水资源保护和水质改善技术研发为主线，在技术的创造性、新颖性、实用性和功能综合性等方面取得突破，为中国水资源可持续利用和水生态安全提供技术支持。发明了纵向蜿蜒交错型河流系统、复式平台组合系统、生态透水溢流坝等核心技术，形成水利与生态功能复合的河流纵向横向形态构建技术系统，实现了河流纵横形态多样化；根据中国不同地区、不同类型和不同尺度河流特点，发明了变渗径面源截留护岸、景观净污空心砌块、植生型防渗砌块和活枝框格生态护岸等核心技术，形成河流生态型护岸工程建设与硬质化护岸生态修复技术系统，实现了护岸安全性、稳定性、净污性、景观性、生态性、自然性和亲水性的完美结合；发明了多级阶梯式滨水带修复、滨水带生态砼净化槽、景观净污组合型滨水植物修复、活枝捆生态岸脚保护等核心技术，形成河流滨水植物带构建技术系统，实现了滨水带生态性、净污性和景观性的有效结合以及滨水带植物有序控制；发明了生态净污型复式河床湿地系统、河床基底植生型生态毯和联排框格修复等核心技术，形成河床基底修复技术系统，实现了“植物－基质－微生物”综合处理系统及健康的河流基底微生态系统；发明了仿生植物净化、浮床植物及生物膜复合净化、植物沉块与浮块耦合净化等核心技术，形成沟渠及河流水质强化净化技术系统，实现了在河流水质有效净化的同时，又不影响水利功能发挥以及管理方便和长效运行；发明了风生环形水槽实验系统、不同尺度动静水对比实验系统等核心技术，形成河湖水环境和水生态演变过程的物理和数学模拟技术系统，为探明河湖生态修复工程对净污能力和水动力特性影响规律提供了实验装置和模拟系统。国家专利38项，其中发明专利26项，实用新型12项；已授权专利18项，其中发明专利8项，实用新型10项；公开专利20项。经技术应用河段的现场观测得到，护坡系列技术对面源污染物截留净化效果：SS33.4%-48.2%，CODMn28.6%-44.9%，TN21.1%-31.3%，TP25.2%-39.8%；河床基底修复和水质强化净化系列技术对水体净化效果：CODMn18.2%-24.0%，TN24.6%-41.0%，TP28.7%-48.4%。成果已在中国河流水资源保护和水质改善工程规划、设计和建设管理中广泛应用，被直接应用于黄河、淮河、珠江等流域和徐州、盐城、连云港等多个市区的河流综合治理、水污染控制、水质改善与生态修复工程，以及国家级重大工程南水北调东线、刘家道口等水利枢纽护岸工程之中，取得了显著的经济、社会及生态环境效益。该成果获2008年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)技术发明奖一等奖。