水体污染控制与治理科技重大专项-水专项.doc

水体污染控制与治理科技重大专项 湖泊富营养化控制与治理技术及综合示范主题三峡水库水污染综合防治技术与工程示范项目“典型次级河流水污染控制与生态修复研究示范”等2个课题申报指南 一、指南说明本项目以服务于三峡水利工程绿色水电建设及区域经济社会可持续发展为中心，重点实现超大型水库生态系统动态模拟、小流域生态修复及污染控制、库区消落带生态系统保育与修复、梯级水库群多目标调度、流域污染控制综合集成等方面的技术突破与集成示范。项目的标志性成果包括：全面阐明三峡水库不同运用水位条件下的生态环境演变规律及环境后效、次级河流流域污染控制及生态重建示范工程并在示范河段消除黑臭、完成三类典型重污染消落带生态修复工程示范、三峡水库及上游水库区多目标水资源调度优化方案、库区及上游农业面源污染控制综合示范。本项目将构建超大型水库生态修复技术体系、完善以上游流域面源控制为重点的超大型水库流域管理技术体系，形成我国（超）大型水库水污染综合防治与生态安全保障的综合方案，为三峡水库水污染防治规划和水环境治理实践提供科技支持，切实保障三峡水库的水环境安全。“三峡水库水污染综合防治技术与工程示范”项目共设置6个课题：课题1-不同水位运行下水环境问题诊断及生态安全保障研究课题2-库区小流域磷污染综合治理及水华控制技术研究与示范课题3-典型次级河流水污染控制与生态修复研究示范课题4-三峡库区及上游流域面源污染控制技术与工程示范课题5-水库群梯级联合调度改善库区水质的关键技术与示范课题6-库区及上游流域水资源开发利用与水污染防治综合集成技术研究其中，本项目第3 和第5 两个课题通过发布指南征集课题申报书，经评审后择优确定课题承担单位。 二、指南内容 课题 3：典型次级河流水污染控制与生态修复研究示范 （一）研究目标针对次级河流流域人口及经济急剧增长、河流生态严重退化的问题，突破次级河流流域自然村落、小城镇污染源综合治理、城乡一体污染综合防控、库岸湖滨带和河流生态修复等方面技术，完成三条典型次级河流1015km河段水质改善和生态重建工程示范，示范河道消灭黑臭和劣V类水体，提出快速城镇化进程中次级水系水资源重构模式及库区次级河流综合治理的整体技术方案。 （二）研究内容 （1）快速城市化次级河流水污染控制与生态修复关键技术集成及示范以三峡丘陵区域快速城市化进程中的梁滩河流域为对象，采取源头控制与过程阻断相结合的综合防控思路，围绕污染物跨介质转移与空间运输过程的控制消减与利用，通过开展快速城市化进程中的河流城镇一体污染综合治理和受污染河道原位微生物生态修复技术研究与示范，提出快速城市化进程中水系与水资源重构模式以及构建健康河流的整体流域实施方案，为快速城市化进程中的健康河流构建提供系统的集成技术。 （2）滨城湖盆次级河流水污染控制与生态修复关键技术集成及示范以库区腹地次级支流澎溪河为研究示范对象示范。针对小流域的污染负荷特征，开展城镇生活垃圾和污水处理的技术研究与示范；开展生态村落构建技术、水污染立体防控技术与工程示范；开展河道综合整治、湖滨带湿地生态修复技术及工程示范。以汉丰湖生态调节坝的运行方式为重点，开展缓坡消落带生态防护带、平坝湖盆消落带湿地生态系统重建技术研究与示范、城镇污水厂尾水排放水质改善、构建河岸湖盆湿地与水质保障技术研究；构建适用于库区调节坝控制的次级河流污染控制与生态改善的示范模式。 （3）现代农业产业园次级河流水污染控制技术体系研究与工程示范现代农业产业园将畜禽养殖从分散污染源转化为集中点源，且集约化程度、产业规模具有逐渐增加的趋势，由此伴生了一系列新的环境问题：农业废弃物排污量大，农地消纳困难；追肥过量而诱导的区域水系污染问题日渐突出。本研究将以重庆桃花河现代畜牧养殖园区为研究基地，结合区域生态环境承载力和不同农地畜禽污肥消纳能力，按照“农作物生长需求土壤营养元素（N、P）赋存量降雨及地表径流”技术路线，开展现代农业畜禽养殖产业园集约化、产业化和适合山地丘陵的“养殖-产污控-资源化产品-还田使用-流失控制”的污染控制关键技术、关键设备及技术体系和示范研究。最终形成养殖种植循环农业的及资源化利用的产业化模式，为农业产业的可持续发展提供的环保技术支撑。 （4）库区次级支流水污染控制与生态修复的整体方案研究以环境和谐与生态健康的库区次级河流水环境体系为核心，从健康河流水系空间格局、生态容量分配、功能区域间（水-陆-城市）的适配关系等方面，提出库区典型地理水文背景下的健康河流指标分级与诊断评价体系，建立典型次级支流的生态服务功能分区及容量匹配方法，形成流域污染物立体防控、近岸人工生态工程修复、河流水系动力学与水生态系统优化的水污染综合控制与整体恢复方案，构建面向河流健康的强化控污、生态景观与水系容量补偿三位一体的水系生态重建关键技术体系。 （三）考核指标及成果形式（1）设立三类次级河流水体改善及生态修复综合示范区，建成示范工程78项，实现示范区内城乡污水负荷削减75%以上，或提升5%10%，农业农村径流污染负荷消减20%25%，污染负荷总量削减10%15%；（2）示范次级支流建立5.010.0km的河道水质综合净化与生态修复、生态河道构建技术验证示范段，示范区段内消除黑臭现象、劣V类水体，夏季水体DO维持在2mg/L以上，示范河段水环境质量得到明显改善；（3）完成次级河流消落带湿地生态系统构建和保育工规模示范工程2项；（4）突破重大关键技术79项，申请专利812项，研发成套设备35套；（5）培养博士、硕士研究生20人左右；发表高水平学术论文25篇以上。 （四）课题实施年限 2012年01月至2015年12月。 （五）课题经费及来源构成课题中央财政预算不高于2375万元，配套经费不少于4000 万元。 （六）其他要求（1）课题采取行政管理单位与课题承担单位双负责制。（2）优先选择承担过“十一五”水专项湖泊主题“三峡项目”的单位。（3）课题申报单位对示范区域水环境问题有较丰富的了解认识，具有技术储备与较强的协调示范工程的能力。 课题 5：水库群梯级联合调度改善库区水质的关键技术与示范 （一）研究目标针对水库群调蓄对三峡水库水质和生态过程的可能影响，突破三峡水库水流-水质-水生态的动态耦合分析模拟技术、防控支流水华及保证饮用水源地水质安全的水库群联合调度准则确定及方案生成技术、水库群联合调度多目标优化分析技术，构建水库群联合多目标优化调度决策支持系统及业务化平台，开展长江干流“溪洛渡-向家坝-三峡”等骨干梯级水库群联合多目标优化调度示范，在确保传统效益不受影响的情况下，保证三峡库区重点水源地水质保证达标95%以上，单次支流水华藻类生物量下降50%，水华影响范围缩小60%。 （二）研究内容 （1） 水库群联合调度与三峡水库生态环境变化的耦合过程研究在系统收集并分析三峡及上游流域水流水质相关资料的基础上，建立水库群联合调度运行下溪洛渡向家坝三峡梯级水库群干流水流-水质模型，系统分析三峡上游梯级水库群投入运行对三峡水库水流、水质等影响的大小及规律，同时为研究三峡水库支流水华精细模拟问题提供干流边界条件，为研究三峡库区饮用水源地水质安全问题提供水质背景及模型基础，为水库群联合优化调度提供调度空间。 （2） 防控三峡水库支流水华的水库群联合调度关键技术研究针对三峡水库支流库湾普遍存在的分层异重流现象，探明支流分层异重流特殊水动力背景下水华生消的机理，突破水流场、温度场及泥沙浓度场三场耦合的数值模拟技术，建立干、支流水流-水质-水生态的动态耦合分析模型及支流水华情势的预测预报方法，分析三峡水库支流水华情势对水库群联合调度的响应规律，论证通过梯级水库群联合调度防控支流水华的可行性及调度方法，提出不同背景下防控三峡水库支流水华的三峡及其上游梯级水库群联合调度需求，构建联合调度方案生成技术。 （3）保障三峡库区饮用水源地水质安全的水库群联合调度关键技术研究全面收集三峡库区饮用水源地基本资料，开展三峡库区饮用水源地水质安全问题的识别及风险分析，建立三峡库区饮用水源地水质安全预警预报模型，分析三峡及其上游梯级水库群联合调度对三峡库区饮用水源地水质安全的影响，论证通过水库群联合调度保障水源地水质安全的可行性及调度方法，提出保障三峡库区饮用水源地水质安全的三峡及其上游梯级水库群联合调度需求，构建联合调度方案生成技术。 （4）水库群多目标优化联合调度示范及效果评价探讨协调水库传统效益及生态环境效益的机制，构建既保障防洪、发电、通航、供水等传统效益、又兼顾防控支流水华及保障水源地水质安全的水库群多目标优化调度的模型及方法，搭建水库群联合多目标优化调度决策支持系统及业务化平台， 提出“溪洛渡-向家坝-三峡”梯级水群联合调度改善三峡水库水质的调度运行导则，开展中长期及短期应急多目标优化调度示范及其效果的评价。 （三）考核指标及成果形式（1）三峡及上游梯级水库群基础信息数据库1套；（2）三峡及上游梯级水库干流水流、水质模型1套；（3）三峡水库支流水华预测预报模型1套；（4）三峡库区饮用水源地水质安全预警预报模型1套；（5）水库群联合调度防控三峡水库支流水华及保障三峡库区饮用水源地水质安全的可行性分析报告各1份；（6）水库群多目标优化调度的模型及方法1套；（7）防控三峡水库支流水华及保障三峡库区饮用水源地水质安全的三峡及其上游梯级水库群联合调度运行导则1份；（8）三峡及其上游梯级水库群联合多目标优化调度决策支持系统及业务化平台1套；（9）三峡及其上游梯级水库群中长期及短期应急多目标优化调度示范及其效果评价报告1份。通过实施中长期预防调度方案，使三峡水库典型支流水华暴发程度下降幅度达50%以上，包括降低水华暴发频率、缩小水华暴发范围、缩短水华持续时间；同时使三峡水库饮用水源地水质达标率在95%以上；若暴发水华，通过实施短期应急调度方案，使藻类生物量下降50%以上，水华影响范围缩小60%以上；若三峡水库饮用水源地发生突发性水污染事故，通过实施短期应急调度方案，使饮用水源地水质在1-5天内得到有效改善；（10）发表论文30-40篇；申报专利4-6项；（11）培养青年学术带头人