2016年2月,科技部發布了“水資源高效開發利用”重點專項2016年度項目咨詢指南,圍繞“十三五”水資源安全保障急迫的、基礎的和涉及重大戰略布局的重點流域水利調度、水沙調控、農業節水、工業節水和城鄉水安全等研究任務,設計19項內容,資助31個項目。根據重點專項總體安排,基于本專項實施方案,2017年將持續圍繞綜合節水等六大方面開展科學技術研究。
本專項2017年度指南擬支持項目約覆蓋專項實施方案任務的1/3。要求以項目為單元組織申報,執行期3-4年。鼓勵產學研用聯合申報,項目承擔單位有義務推動研究成果的轉化應用。對于典型應用示范類任務,中央財政資金不超過該專項中央財政資金總額的30%,其他經費(包括地方財政經費、單位出資及社會渠道資金等)與中央財政經費比例不低于1:1。如指南未明確支持項目數,對于同一指南方向下采取不同技術路線的項目,可以擇優同時支持1-2項。除有特殊要求外,所有項目均應整體申報,須覆蓋全部考核指標。每個項目下設任務(課題)數不超過8個,項目參與單位不超過15個。
本專項2017年項目咨詢指南如下:
1.綜合節水理論與關鍵技術設備
1.1現代灌區用水調控技術與應用
研究內容:研究灌區用水多過程調控理論,研究灌區用水實時調配技術與產品,開發灌區用水測控技術與設備,構建現代灌區高效用水調控技術集成模式并示范應用。
考核指標:提出現代灌區高效用水系統解決方案與配套技術,典型示范面積6萬畝以上,與當前國內*好水平相比,水分利用效率和灌溉效率提高10%以上。
1.2農田節水減排控鹽技術及應用
研究內容:研究農田灌排協同排水控鹽理論,研究農田水鹽診斷預測及排水再利用評估技術,研發農田排水調控工程技術與產品,建立農田節水減排控鹽技術集成模式并示范應用。
考核指標:提出農田節水減排控鹽系統解決方案與標準體系,典型示范面積2萬畝以上,排水再利用率提高20%以上,作物增產10%以上。
1.3生活用水新型實用節水技術
研究內容:針對不同生活用水對象,研究節水技術集成應用以及用水終端、水系統設計、水系統全流程影響,研發城鎮各類用水行為節水技術和設備,構建全新給排水系統并推廣示范。
考核指標:研發生活節水成套技術2項以上、配套設備5臺(套)以上,示范推廣建筑面積超過100萬平方米以上,自來水利用量降低5%以上,污水排放量減少5%以上。
2.非常規水資源開發利用技術與設備
2.1非常規水資源開發利用評價與風險管控
研究內容:評價全國非常規水資源開發利用特征和潛力,研究常規與非常規水資源統一配置技術體系,研究我國非常規水資源開發利用的風險管控策略。
考核指標:提出非常規水資源利用潛力評價方法與技術體系;提出不同區域非常規水資源利用系統性技術方案,在3個不同典型區域開展應用示范;提出我國非常規水資源開發利用的戰略布局與實施路線圖。
2.2河源區及干旱區降雨徑流挖潛與高效利用技術
研究內容:研究降雨徑流資源化利用潛力分析方法,評估我國江河源頭區和黃土高原區降雨徑流資源化利用潛力;研發降雨及徑流資源挖潛與高效利用技術,在江河源頭區和黃土高原區等典型地區開展示范應用。
考核指標:提出我國江河源頭區和干旱區降雨徑流資源化潛力評價方法與結果,提出降雨徑流挖潛與高效利用的2種新技術;在2個以上典型區示范應用,示范區面積1000平方公里以上,增加區域可利用水資源量10%以上。
2.3節能降耗膜法海水淡化技術及應用
研究內容:研究高效反滲透海水淡化節能工藝技術,研發取水、預處理、能源匹配、排放、入網等環節節能降耗技術和具有自主知識產權的核心設備,建立示范工程。
考核指標:提出節能降耗膜法海水淡化系統性技術方案和國產化裝備,示范工程規模>20萬m3/d,單機規模≥3萬m3/d,工程國產化率≥95%,藥劑使用量降低40%,制水成本和能耗同比降低10%。
2.4海水淡化新產品、新工藝和新技術研發
研究內容:研發新一代海水淡化混合基質滲透膜、新型全流程藥劑、高壓泵能量回收一體機等新產品;研發電驅動-壓力驅動耦合、LNG冷能海水淡化、多能耦合海水淡化集成等新工藝和新技術。
考核指標:新產品性能優于同類型常用商業化產品,新技術完成中試,新工藝結合工程完成試驗應用。
擬支持項目數:針對不同技術路線的新產品、新工藝和新技術,擬支持不超過5個項目。
3.流域水循環演變與國家水資源配置戰略
3.1西北內陸區水資源安全保障技術集成與應用
研究內容:評估西北內陸區水資源安全狀況與風險,開展變化環境下水循環過程與模擬研究,集成保水節水、多水源開發利用與調配、綠洲生態保護等技術,開展綜合示范應用。
考核指標:提出西北內陸區水資源安全保障方案及其配套技術,示范區水資源利用效率提高30%以上,水資源短缺壓力得到明顯緩解,支撐陸上絲綢之路經濟帶水資源安全。
3.2黃河流域水量分配方案優化及綜合調度關鍵技術
研究內容:研究流域水資源系統演變特征與成因,評價變化環境下黃河流域分水方案的適應性;研究流域水資源均衡調控技術,提出黃河流域水資源動態配置模式、方案和措施;研究梯級水庫群水-沙-電-生態多維協同調度技術體系,開展示范應用。
考核指標:建立黃河流域分水方案適應性評價技術與方法,評價黃河可供水量,提出變化環境下黃河水量分配方案調整意見;構建黃河流域水資源復雜巨系統多維協同調度平臺。
3.3 河湖沼系統生態需水保障技術體系及應用
研究內容:針對高強度人類活動影響的河湖沼系統,研究河湖沼變化驅動機制及其生態需水規律,構建綜合考慮水文、水質和生物生境的河湖沼一體化生態需水核算方法與技術體系,研發河湖沼系統生態需水調控和保障技術,并在典型流域河湖沼系統進行示范。
考核指標:提出不同類型區域河湖沼系統生態需水核算方法,形成我國分區域河湖沼生態需水診斷-核算-導則標準化技術體系,研發生態需水保障技術8-10項,支撐全國重要江河、湖泊、濕地生態需水的科學制定和調度管理。
3.4 “水-能源-糧食”協同安全保障關鍵技術
研究內容:研究水-能源-糧食互動機理,開發水-能源-糧食紐帶關系分析模擬模型,預測2030年前中國水-能源-糧食相互作用發展趨勢,研判全國不同區域水-能源-糧食適配性與風險水平,研發協同安全保障技術,制定水-能源-糧食協同安全的保障策略、空間布局和調控措施。
考核指標:研發具有自主知識產權的水-能源-糧食協同安全評價軟件平臺,評估3個以上典型區域水-能源-糧食協同安全風險水平,提出國家典型重點區域保障資源優化配置與高效利用的應對措施。
4.重大水資源配置工程建設與安全運行
4.1復雜條件下特高土石壩建設與長期安全保障關鍵技術
研究內容:研究深厚覆蓋層工程特性測試儀器與方法;研發深厚覆蓋層處理及不良開挖料利用技術與裝備;研究陡峻岸坡約束作用機制、大壩不均勻變形機制、長期變形時變特征和典型防滲體系性能演變規律;研究300m級特高土石壩變形性態的適應性和改善措施;研究特高土石壩長期安全分析評價理論和保障技術。
考核指標:提出準確測定100m級深厚砂卵石覆蓋層工程特性的測試分析方法;研發深厚覆蓋層處理及不良開挖料利用成套技術與裝備;建立狹窄河谷、深厚覆蓋層、高寒地區200m級以上特高土石壩長期安全性評價理論和保障技術;提出適合300m級特高土石壩應用的復合結構和復合材料;在1-2座特高土石壩中示范應用。
4.2 新型膠結顆粒料壩建設關鍵技術
研究內容:研究膠結顆粒料的配制技術及宏細觀工程力學性能;研究膠結顆粒料壩的結構形式、分析理論與設計方法;研究膠結顆粒料壩的施工工藝、關鍵設備和質量控制技術。
考核指標:提出100m級膠結顆粒料壩建設成套技術工藝,工程示范應用2項。
4.3 300m級特高壩抗震安全評價與控制關鍵技術
研究內容:研究300m級特高壩壩址地震動輸入;完善大壩-地基-庫水系統非線性動力耦合的分析與試驗方法;大壩全級配混凝土動態特性試驗;研究300m級特高壩*限抗震能力和時變規律;研發高性能非線性分析軟件和震災防御技術;研究水庫誘發地震形成機制和判別準則。
考核指標:研發300m級特高壩大壩-地基-庫水系統非線性動力耦合并行計算仿真分析軟件系統,求解時間降低70%以上;提出300米級高壩*限抗震能力的定量判別標準;提出水庫誘發地震判別準則;工程示范應用1-2項。
4.4 南水北調工程應急搶險關鍵技術
研究內容:針對南水北調東、中線一期工程運行風險問題,研究渠道建筑物、干渠工程、平原水庫等工程險情快速評價與應急修復技術;研發輸水建筑物損毀、出險應急處理等技術和設備。
考核指標:形成適合于南水北調東、中線一期工程運行特點的系統性應急搶險技術方案,研制3臺套以上快速修復設備,提高工程運行安全保證率。
4.5 西北高寒區長距離供水工程能力提升與安全保障技術
研究內容:研究西北高寒區長距離輸水渠道的劣化過程與災變機理;研發渠道全斷面改造、冬季供水及快速維護成套技術、裝備和工法;構建高寒無人區渠道健康診斷、監測預警及安全運行定量評價體系;研究突發條件下高寒區長距離供水渠道應急調度技術。
考核指標:提出高寒區長距離供水渠道改造與維護成套技術、裝備和工法,構建高寒區渠道健康診斷及安全運行定量評價技術指標體系;完成西北高寒區10km以上渠道示范工程建設,年輸水時間延長30天以上,輸水能力提升20%以上。
5.江河治理與水沙調控
5.1水庫和湖泊淤積控制與功能恢復
研究內容:調查水庫和湖泊淤積現狀,研發水庫有效庫容長期保持的調控技術和淤損庫容恢復技術,研究湖庫泥沙資源配置理論與方法,研發湖庫淤積物處理、利用技術和裝置。
考核指標:建立水庫和湖泊淤積數據庫,提出湖庫庫容恢復技術2-3項,研發淤積物處理和利用技術和裝置2-3項,開展水庫和湖泊2個以上工程示范。
5.2洞庭湖與鄱陽湖多目標調控關鍵技術
研究內容:研究新水沙條件下長江與兩湖關系演變趨勢及其對區域水安全的影響,研究兩湖水資源、防洪、水生態環境、航運等多目標調控關鍵技術,研究洞庭湖區荊江四口分流河道與澧水尾閭綜合整治關鍵技術和鄱陽湖贛撫尾閭綜合整治關鍵技術,提出兩湖綜合治理措施。
考核指標:定量預測三峽及上游水庫群運用后30至50年江湖關系變化趨勢及其對水文情勢的影響,定量評價兩湖調控工程的水資源、防洪、航運等多目標綜合效應,實現減少防洪堤線20%,增加兩湖生態濕地面積10%,提高兩湖枯季供水能力10%。
5.3長江口水沙變化與重大工程安全
研究內容:研究長江口水沙變化趨勢,入海泥沙銳減對長江口灘槽格局穩定性及其演變的影響,研發水文氣象條件變化和河口人類活動對長江口深水航道、水源地、防潮、防咸、大規模圍墾等重大工程安全運行和維護影響的模擬技術,提出長江口深水航道減淤和水源地保護技術措施。
考核指標:提出長江口深水航道減淤、水源地安全、防潮、防咸技術方案;預測長江口深水航道治理工程調整穩定后的回淤量,深水航道泥沙年回淤量減少1000萬m3以上,重要水源地供水保證率提供2%以上。
5.4黃河口演變與流路穩定綜合治理
研究內容:研究黃河口淤積延伸、三角洲海岸侵蝕后退及近海海床演變過程,建立徑流水沙變化、海洋動力耦合作用與河口海岸形態調整的定量關系,研發河口演變混合模擬和水沙通量配置技術,提出黃河口入海流路方案及相應治理措施。
考核指標:定量預測30-50年黃河河口海岸岸線變化,提出穩定黃河口100年的流路方案。
5.5淮河干流河道與洪澤湖演變及治理
研究內容:研究淮河干流與洪澤湖互饋機制、淮河干流洪水演化規律與蓄滯洪區優化調度,論證馮鐵營引河和河道疏浚對降低淮干洪水位效果與長效性,研究河湖分離方案、入海水道合理規模,提出根治淮河干流洪澇災害的綜合措施。
考核指標:提出解決淮河“關門淹”的綜合措施即淮河蚌埠以下河道百年一遇洪水位下降2m的技術方案,將淮河蚌埠河段防洪標準由目前不足50年一遇提高到100年一遇。
6. 水資源智能調度與精細化管理
6.1江河湖庫水文要素在線監測技術與裝備
研究內容:研制大江大河和中小河流流量在線監測技術與新型裝備、高寒高海拔河流湖泊水文要素在線監測技術與裝備、水文儀器設備檢驗測試裝備。
考核指標:提出河流湖庫水文要素在線監測系統技術解決方案,研發具有自主知識產權的精度不低于國際先進水平的智能監測儀器和成套裝備10臺套以上,新的儀器設備完成中試,并在示范區試驗應用,水文要素監測精度不低于國際同類先進產品的監測精度或提高監測精度10%以上。
6.2 國家水資源立體監測體系與遙感技術應用
研究內容:服務于國家水資源監控能力建設,研究“天-空-陸-水”一體化水資源監測格局與智能組網技術,研發以國產衛星數據為主的水資源要素遙感反演技術,研究遙感與國家水資源地面監控體系數據融合技術,開發國家水資源遙感監測平臺,并開展應用示范。
考核指標:提出國家水資源立體監測布局方案,形成水資源遙感監測與數據融合技術標準3項以上,建成可與國家水資源管理系統對接的水資源遙感平臺。
6.3 珠江流域水資源多目標調度技術與應用
研究內容:研究珠江流域防洪、發電、供水、壓咸、航運和生態等多目標綜合調度需求及其協同調控機制;構建珠江流域水量、水質與河口咸潮耦合的多維多目標優化調度模型;研究流域來水需水集合滾動預報技術,研發珠江流域骨干水利工程群實時風險調度模型及軟件平臺并進行示范應用。
考核指標:建立珠江流域綜合調度技術體系,增加流域防洪、發電、供水、生態綜合期望效益5%,實現珠江河口區250ml/L咸潮線退回到2003年水平、珠江控制斷面生態需水保證率達到90%,形成珠江流域“庫群-河道-河口”一體化的水量、水質與河口咸潮耦合調控應用示范。
6.4 松遼流域江河湖庫綜合調控技術與應用
研究內容:研究保障松遼流域重點城市供水、大面積農業灌溉用水以及河流、濕地、河口等生態環境目標的區域水資源綜合調度體系和江河湖庫水資源聯合調度技術,研制松遼流域典型區域江河湖庫水資源調度示范平臺。
考核指標:提交系統性技術方案,典型示范區水資源綜合利用率提高5%以上,減少棄水10%以上,增加環境生態用水10%以上,城市供水保證率提高5%以上,農業用水保證率提高10%以上。
6.5特殊地貌區地下水開發利用與保護
研究內容:選取西北干旱/半干旱生態退化區、西南巖溶石漠化區、重要濕地或水文地質景觀區等特殊地質地貌區,研究地下水生態功能危機形成機制、識別標志、可控性及修復技術,研發地下水資源探測監測與合理開發關鍵技術。
考核指標:提交不同類型地區地下水合理開發利用與保護技術方案,在典型區域開展示范,提高典型區域地下水利用效率10%以上,應急供水能力提高15%以上。
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