雨水安全集蓄与利用技术及装置开发简要信息立项背景详细.PDF

中国水科院科学技术奖 2012 年度获奖成果汇编 3.4 雨水安全集蓄与利用技术及装置开发 简要信息 【获奖类型】应用二等奖 【任务来源】“十一五” 国家科技支撑计划项目课题 【课题编号】节支撑项目0710 【课题起止时间】2006 年 10 月~ 2010 年 10 月 【完成单位】中国水利水电科学研究院 甘肃省水利科学研究院 国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心 北京中水科工程总公司 【主要完成人】丁昆仑、李元红、高建恩、孙文海、田忠禄、金彦兆、程先军 立项背景 据 2005 年全国农村饮水安全现状调查与评估，全国农村有 3.2 亿人存在严 重的饮水不安全问题，极大地制约了农村社会经济发展和农民生活质量的改善。 为此，国家科技部设立了“十一五”科技支撑计划项目“农村安全供水集成技 术研究与示范”,并分设 9 个研究与示范课题。本课题“雨水安全集蓄与利用技术 及装置开发”为“农村安全供水集成技术研究与示范”项目的第四研究课题。 详细科学技术内容 （1）雨水安全集蓄共性技术研究 1）集流面防渗材料及窖体选材研究。研究不同集流面材料的集流效率和对 水质的影响，提出 1～2 种集流面防渗新材料。在窖体选材方面，研究筛选 2～3 种有机高分子材料或无机材料的水窖窖体材料，研制开发便于施工安装、能适应 环境的储水设施形式。 2 ）雨水预处理技术研究。在对降雨过程初期屋顶集雨系统水质变化过程进 行研究的基础上，提出去除悬浮物所需的冲洗雨深，并开发自动控制的屋顶集雨 系统雨水预处理装置。 3 ）水窖水质净化技术研究。对典型集流面与窖（池）体材料和形式下进窖 雨水主要微生物指示指标和理化指标进行试验研究；对不同窖（池）体形式下微 114 二等奖成果 生物指示指标衰减规律、不同营养物含量水平下微生物指示指标衰减规律进行研 究；开发适用于水窖水质净化的慢速渗滤系统。 图 1 雨水利用试验示范点集雨水窖、地面集雨场和粗滤池 （2 ）山丘区雨水安全集蓄与利用技术研究 1）山丘区单户雨水安全集蓄利用工程技术模式研究。在山丘区开展单户雨 水安全集蓄利用技术研究。提出单户雨水集蓄工程技术模式和建立试点工程。 2 ）山丘区单村集中供水条件下的雨水安全集蓄工程技术模式研究。形成适 用于山丘区单村雨水安全集蓄工程技术模式和建立试点工程。 （3 ）北方平原及海岛地区雨水安全集蓄与利用技术研究 1）北方平原地区单户雨水安全集蓄工程技术模式研究。形成北方平原区单 户雨水安全集蓄工程技术模式和建立试点工程。 2 ）海岛地区单户雨水安全集蓄工程技术模式研究。在海岛地区开展屋顶集 雨初期冲洗装置、小型预处理过滤装置、适宜的窖水净化技术的筛选与集成应用。 提出海岛地区单户雨水安全集蓄工程技术模式和建立试点工程。 3 ）海岛地区单村集中供水条件下的雨水安全集蓄工程技术模式研究。形成 海岛地区单村集中供水条件下的雨水安全集蓄工程技术模式和建立试点工程。 发明及创新点 （1）主要研究成果 1）开发出雨水集蓄和集流面新材料及新形式8 种 研究提出了现浇 C15 聚丙烯纤维混凝土、C20 混凝土 2 种集流面防渗材料， 115 中国水科院科学技术奖 2012 年度获奖成果汇编 得出了各种材料配合比、混凝土集流面衬砌厚度及相应的单位面积成本。集雨 场集流效率达 60% 以上。达到技术经济考核指标要求。 2 ）提出了2 种新型结构混凝土水窖：拱盖平底水窖和拱盖弧底水窖。建立 了水窖结构优化数学模型，优化提出了水窖最优断面