项目公示信息

项目公示信息一、项目名称：湿陷性黄土地区海绵城市建设关键技术研究与应用二、提名者及提名意见提名单位：陕西省科技厅提名意见：本项目属于工程建设和生态环保领域，涉及市政工程、生态环境、岩土工程、水利工程、新型材料等多个学科。2016年以来，项目组依托陕西科技控股集团有限责任公司、中建生态环境集团有限公司（原中建水务环保有限公司）、西安科技大学、北京金隅节能保温科技（大厂）有限公司，在陕西省重点科技创新团队计划、国家自然科学基金及大中型企事业单位委托项目的支持下，历经多年攻关和实践，以推动湿陷性黄土地区海绵城市安全建设与健康运营为目标，开展模型试验、现场试验、现场监测、材料试验、数值仿真等研究工作，形成湿陷性黄土地区海绵城市建设的关键技术体系，在国内第一批、第二批海绵城市试点建设等重点项目中成功应用，取得显著的经济效益和社会效益。成果材料齐全、规范，无知识产权纠纷，人员排序无争议，符合陕西省科技进步奖提名条件。特提名为陕西省科技进步奖二等奖。三、项目简介聚焦于湿陷性黄土地区海绵城市建设中面临的各项关键技术桎梏及推广应用难题，本项目课题组融合市政工程、生态环境、岩土工程、水利工程、新型材料等多个学科领域开展跨学科研究和技术推广。海绵城市建设作为国家的核心战略，“十三五”期间已在30个城市开展国家级试点，90个城市开展省级海绵城市试点，在解决城市内涝、促进生态文明建设、改善人民生活质量等方面成效显著。但是湿陷性黄土地区地质条件复杂，生态环境脆弱，控制黄土地基湿陷变形与海绵城市“滞、蓄、净、用”效能之间的平衡问题突出，现有理论与技术难以适用。为推动海绵城市在湿陷性黄土地区的建设与健康运营，必须创新与变革，在产学研科研构架的基础上，融汇多学科研究路径以完善湿陷性黄土地区海绵城市建设的关键技术体系。主要创新性成果如下：（1）湿陷性黄土地区海绵城市半透水铺装技术体系透水铺装系统是海绵城市雨水径流导排、收集、储存、净化的核心环节之一，常规直渗型铺装技术存在雨水渗入湿陷性黄土路基引发道路开裂、塌陷等次生灾害的风险。本项目针对湿陷性黄土地区海绵城市的建设需求，基于宏-细-微观相结合的方法揭示了压实黄土在水分渗、滞、排过程中的水分迁移规律和强度损伤机理，研发了黄土路基处理结合刚性、柔性半透水结构的铺装技术体系，在不断推广应用的过程中逐步形成标准化技术，编著中国建筑参编北京市地方标准《透水混凝土路面技术规程》已通过专家审查、参编《海绵城市建设工程技术规程》已发布，主编的《陕西省黄土地区海绵城市建设工程技术规程》已立项批复。（2）海绵城市建设硬质生态驳岸及固沟保塬技术针对西北湿陷性黄土地区水土流失严重，海绵城市建设与水土保持结合不足问题，在现状水土保持技术的基础上，从技术选择、工艺设计、运维管理等方面分析研究了固沟保塬技术，研发了生态防护材料-植生透水混凝土预制铺装砌块，优化和发展了适用于西北湿陷性黄土地区结合海绵城市建设的固沟保塬与边坡防护技术，着重针对沟头防护技术进行研究，采用了正态水工1：8整体模型试验对沟道下塬箱涵内的流态情况、过流能力进行了验证，确定出了负压的位置和高度，为箱涵布置和结构设计提供了科学依据，形成了具有特色的西北湿陷性黄土地区海绵城市建设硬质生态驳岸技术，有效缓解水土流失，改善生态环境。该技术成果已在西安、庆阳、固原等多地国家海绵城市试点建设项目中成功应用，立项地方标准1部（陕西省黄土地区海绵城市建设工程技术规程），其中国家第二批海绵城市试点--庆阳市海绵城市张铁沟沟道治理项目被列入国家十三五重大科技课题“建筑垃圾再生渗蓄功能材料的制备及应用关键技术研究与示范”的重点示范工程。（3）基于多孔蓄水岩棉的海绵城市生态滞蓄技术创新研发了具有亲水性强、蓄水量大、保水时间长、布置方式灵活等显著优势的生态滞蓄新材料—多孔蓄水岩棉。通过长期真实降雨试验研究了不同酸度系数和表观密度的生态多孔蓄水岩棉的触水性能、力学性能及耐侵蚀性能，完善了多孔蓄水岩棉的生产配方和生产工艺，构建企业标准1部。针对海绵城市对雨水滞、蓄、用的需求，与半透水铺装技术相互匹配，提出了基于多孔蓄水岩棉的海绵城市生态滞蓄技术，在新材料研发的基础上完善其在海绵城市建设中的应用技术。在雨水花园、下沉绿地、半透水铺装路面、雨水收集、净化、回用、排放等技术相结合的雨水调蓄设施等应用场景中优势显著，形成针对性较强的特有技术。（4）建筑垃圾再生骨料预拌透水混凝土技术基于我国建筑垃圾资源再利用战略结合海绵城市建设对透水铺装材料的需求，研发了智能建筑垃圾处理方法，从建筑垃圾再生材料制备的系统、介质及控制装置等方面提升了建筑垃圾处理的智能化程度，在此基础上结合湿陷性黄土地区海绵城市半透水铺装技术体系研发了建筑垃圾再生骨料预拌透水混凝土技术，通过研究透水混凝土力学性能、透水性能与再生骨料参量、级配、吸水率及外加剂添的关系，建立了配合比设计方法和较为清晰的本构关系，可在将海绵城市半透水铺装体系中透水结构层的再生骨料替代率最高提升至100%的同时提高其抗冻融性和耐磨性。该成果已在西安、庆阳、固原等多地海绵城市试点建设项目中成功应用，扩展了建筑垃圾资源下游产业应用路径，提高了湿陷性黄土地区海绵城市建设的综合生态效益。研究成果具有很强推广应用价值，在陕西西安、宁夏固原、甘肃庆阳、大连庄河、云南玉溪等多个国家海绵城市建设试点或财政部批示的示范项目中成功应用，形成中国建筑集团有限公司企业标准1部，经济效益、社会效益显著。其中庆阳海绵城市张铁沟沟道治理项目被列入国家十三五重大科技课题“建筑垃圾再生渗蓄功能材料的制备及应用关键技术研究与示范”的重点示范工程。四、客观评价在项目实施过程中课题组针对湿陷性黄土地区海绵城市建设的各项关键技术问题，从基础理论、设计方法、建筑材料、施工工艺等多维度进行突破，先后在JournalofMountainScience、中国给水排水等著名学术期刊发表代表性论文18篇，成果得到了国内外同行的认可。已有授权专利8件，完成国家自然科学基金项目1项，完成陕西省重点科技创新团队计划项目1项，培养博、硕士研究生15名。编制了海绵城市建设、多孔蓄水岩棉企业标准各1部，主编的陕西地区海绵城市建设标准已立项，参编的北京市地方标准《透水混凝土路面技术标准》修订工作已通过审核，专著《建筑垃圾减量化技术》已于2021年3月出版。研究成果有效完善了湿陷性黄土地区海绵城市建设的关键技术体系，相关成果鉴定达到国际先进水平，并成功在陕西西安、宁夏固原、甘肃省庆阳等多个湿陷性黄土地区国家海绵城市建设试点或财政部批示的示范项目中成功应用，经济效益、社会效益显著。主要知识产权、标准规范、论文著作等目录专利/标准部分序号知识产权类别知识产权具体名称国家（地区）授权号/授权日期完成单位完成人专利有效状态1实用新型专利铺装于湿陷性黄土地区的透水混凝土路面中国ZL201821031030.92019年1月15日中建水务环保有限公司；庆阳中建陇浩海绵城市建设管理运营有限公司安东子；孙金顺；陈念宇；王晏强；张可盼有效2实用新型专利蜂窝结构的生态修复用植被网中国ZL201921380687.02020年8月7日陕西科技控股集团有限责任公司；中陕核工业集团地质调查院有限公司邹愈；常园；胡兆江；石鲁豫；董琪；段旭；花业琴有效3实用新型专利雨水收集蓄水系统及一体化雨水收集系统中国ZL201921999389.X2020年11月6日中建水务环保有限公司；庆阳中建陇浩海绵城市建设管理运营有限公司安东子；孙金顺；张云富；高奎；田国霞；田振国；王晏强有效4实用新型专利一种适用于黄土边坡的连锁式护坡结构中国ZL202020991804.32020年09月15日陕西科技控股集团有限责任公司；西安科技大学邹愈；董琪；常园；胡兆江；叶万军；吴云涛；崔晨阳有效5发明专利一种考虑多要素的分布式水文模型子流域划分方法中国ZL201910888956.22020年11月24日中国水利水电科学研究院;中建水务环保有限公司刘佳嘉;周祖昊;严子奇;桑学锋;牛存稳;杜军凯;龚家国;刘琳;贾仰文;王浩有效6中国建筑集团有限公司企业标准海绵城市建设技术标准中国Q/Z10月1日中建水务环保有限公司张云富、安东子等有效7企业标准生态多孔纤维棉中国Q/ZJBEM4月20日北京金隅节能保温科技（大厂）有限公司孙建，曹健，杜庆，等有效论文部分序号论文专著名称刊名作者影响因子年卷页码（xx年xx卷xx页）发表时间通讯作者第一作者国内作者SCI他引次数他引总次数知识产权是否归国内所有1黄土高原寒冷地区某学校海绵化改造方案分析与应用中国给水排水孙金顺，安东子，谭国霞，谭国霞等0.9322020年第36卷第12期60页2020年6月高奎高奎高奎，孙金顺，安东子，谭国霞等00是2StudyonadverseeffectsofgroundwaterlevelrisinginducedbylandcreationengineeringinhillyandgullyareaoftheLoessPlateauJournalofMountainScience段旭，董琪，叶万军，JLZhou，OHErwin1.552019年16卷2739-27532019年12月段旭段旭段旭，董琪，叶万军00是3DeteriorationoftheInternalStructureofLoessunderDry-WetCyclesAdvancesinCivilEngineering叶万军，白杨，崔晨阳，段旭1.162020年7期2020年7月白杨叶万军叶万军，白杨，崔晨阳，段旭00是六、主要完成人情况姓名排名行政职务技术职称工作单位完成单位对本项目贡献董琪1部长教授级高工陕西科技控股集团有限责任公司陕西科技控股集团有限责任公司作为黄土地区土木工程与地质环境协调研究创新团队负责人组织完成海绵城市多项技术研发，完成项目的推广应用。张云富2总工教授级高工中建生态环境集团有限公司中建生态环境集团有限公司主持研究湿陷性黄土地区海绵城市半透水铺装技术体系、海绵城市建设硬质生态驳岸及固沟保塬技术，完成项目技术的推广应用。段旭3无讲师西安科技大学西安科技大学研究重塑压实黄土的水分迁移规律和强度劣化机理。为湿陷性黄土地区海绵城市半透水铺装设计、多孔生态纤维棉在黄土中的吸水和保水设计提供支撑。谢诚4技术总工高级工程师北京金隅节能保温科技（大厂）有限公司北京金隅节能保温科技（大厂）有限公司完成了多孔生态纤维棉生产配方和生产工艺研制工作，。完成了企业标准《多孔生态纤维棉》的审查工作。负责多孔生态纤维棉的市场推广工作，负责多个项目的施工技术方案和现场施工技术指导。孙金顺5总经理高级工程师中建生态环境集团有限公司中建生态环境集团有限公司参与湿陷性黄土地区海绵城市半透水铺装技术体系研究，研发出湿陷性黄土地区雨水花园技术（实用新型专利），参编企业标准《海绵城市建设技术标准》一部。叶万军6副院长教授西安科技大学西安科技大学参与研究重塑黄土压实处置技术，及重塑黄土中的水分迁移规律。为湿陷性黄土地区海绵城市半透水铺装设计、多孔生态纤维棉在黄土中的吸水和保水设计提供支撑。魏健佳7副部长高级工程师中国市政工程西北设计研究院有限公司中建生态环境集团有限公司参与海绵城市建设和多孔蓄水岩棉的推广项目，组织完成了西安小寨海绵城市试点项目的测绘、勘察和专业景观设计工作。安东子8技术总工高级工程师中建生态环境集团有限公司中建生态环境集团有限公司开展黄土路基处理结合刚性、柔性半透水结构的铺装技术体系，开展再生骨料透水混凝土和植生混凝土研究，指导固沟保塬技术研究。刘琳9无工程师中建生态环境集团有限公司中建生态环境集团有限公司参与固沟保塬技术研究，考虑最大洼地储流深概率分布的产流计算方法和考虑多要素的分布式水文模型子流域划分方法七、主要完成单位情况1.陕西科技控股集团有限责任公司作为本项目的依托单位，陕西科技控股集团有限责任公司为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献，完成单位负责本项目的推进，协调、管理和组织工作，推动科研项目有序进行，为项目的运转提供后勤保障和资源调配，使得项目能够顺利开展，并积极引导科研成果的转化，取得良好的成绩。中建生态环境集团有限公司（原名中建水务环保有限公司）负责项目技术开发和推广工作，针对湿陷性黄土地区地质气候特点，以解决控制黄土地基湿陷变形与海绵城市“滞、蓄、净、用”效能之间的平衡、水土流失、水资源短缺等问题为导向，从技术、设计、材料、施工等方面对湿陷性黄土地区海绵城市建设关键技术进行深入研究。西安科技大学负责湿陷性黄土地区海绵城市建设潜在工程地质问题的基础理论研究，基于宏-细-微观相结合的方法揭示了压实黄土在水分渗、滞、排过程中的水分迁移规律和强度损伤机理，为了黄土路基处理结合刚性、柔性半透水结构的铺装技术体系及固沟保塬技术提供支撑。北京金隅节能保温科技（大厂）有限公司在项目实施过程中，开发了多孔生态纤维棉产品、自动包覆生产线，设计了蓄水构造，通过真实降雨模拟实验预测陆多孔生态纤维棉在海绵城市工程中的使用寿命，并在自有大厂生产基地、曹妃甸生产基地进行了为期3年的试点工程。在西安市小寨区域、宁夏固原、甘肃庆阳等多个湿陷性黄土地区海绵城市项目中大