城市水土流失生态防控关键技术

  • 获奖名称: 城市水土流失生态防控关键技术
  • 获奖等级: 二等奖
  • 获奖类别: 湖北省科学技术奖（科技进步奖）
  • 授奖单位: 湖北省人民政府
  • 完成单位: 长江水利委员会长江科学院、武汉大学、上海久鼎绿化混凝土有限公司、深圳市北林苑景观及建筑规划设计院有限公司
  • 获奖年度: 2022
  • 获奖人员: 许文盛、王志刚、黄金权、张艳军、张文杰、王家乐、张志华、李建明、佘敦先、王一峰、李力、李仁、李昊、夏兵、聂文婷
  • 成果简介:本项目成果属于水利与生态环境交叉领域，具体涵盖城市水土保持、水利信息化等研究方向。 新型城镇化是我国新时期社会经济发展的重大战略，预计2050年我国城镇化率将超过80%，快速城 镇化产生的水土流失已严重影响城市生态服务功能，亟需高质量推进城市水土保持工作。针对目 前制约城市水土保持生态效益发挥的机制不明晰、规划少策略、技术缺标准、治理欠生态等难题 ，本项目系统开展城市水土保持生态优化理论研究和技术研发，构建了“问题识别-顶层设计-措施 优化-生态调控-立体监测”为一体的城市水土流失生态防控关键技术体系，解决了城市水土流失系 统性治理、全过程监管中的关键问题，为新时期城市水土保持工作高质量发展提供了系统化范式 。主要创新性成果包括： （1）首次揭示城市水土流失“四圈层（区）”空间分布格局，界定了城市水土流失敏感区与风险 点并揭示其动力机制，提出“降流速，沉泥沙；调水流，削洪峰；配植物，减污染；优生态，净 土壤”的城市水土流失生态防治“二十四字”工作模式，为城市水土流失分区防控与分类管理提 供理论依据。 （2）提出城市土壤流失控制值概念及确定方法，制定了维护多重生态服务功能的城市水土流失防 治目标，建立城市水土保持基层区划分类体系与方法，提出以“四圈层（区）”空间分布格局为 基础的分区防治策略，解决了城市水土保持规划措施的区域化制定与属地化落实难题。 （3）量化了城市水土保持措施减流减沙和防控面源污染效益，提出单位汇水面积沉沙池有效容积 、临时措施减沙效益阈值、林草措施覆盖临界值，优化了城市水土保持措施设计与布设标准，破 解了城市水土保持技术标准中关键参数量化的难题。建立的城市水土保持生态优化模式与现行技 术规范相比，将沉沙效益提高至90%以上、临时措施减沙效益提高至80%以上、面源污染削减效益 提高至80%以上。 （4）研发了城市水土流失敏感区生态修复关键技术及其防治效益监测技术与设备，其中新型土壤 固化剂有效提高土壤抗蚀性90%；改良后的生态混凝土植被覆盖率提高至95%以上；提出的植物措 施最佳配置模式将总氮削减能力提升3倍，总磷削减能力提升36%；研发的水土流失在线监测设备 ，测量精度提至95%以上。解决了城市水土保持临时措施效果有限、植物措施功能单一和工程措施 生态效益不足的问题，实现了城市水土流失原位实时高效监测。 项目获授权专利11件，发表论文50篇，合作出版著作7部，取得软件著作权2项，获批水利部先进实 用技术推广目录证书4项，获颁标准2部、规范性文件1项，入选中国科协“青年人才托举工程”1人 ，形成了一支以中青年骨干为主的城市水土保持研究团队。 项目成果已在北京、上海、重庆、深圳、武汉、福州等城市成功应用，取得经济效益超2亿元，节 省投资1.1亿余元，并被纳入《北京市生产建设项目土壤流失控制值标准》《深圳市生产建设项目 水土保持专业初步设计与施工图设计指引》等技术标准和规范性文件，推动了学科发展和行业技 术进步，生态、社会和经济效益显著，推广应用前景广阔。