科创中国

本项目针对市政道路内涝管控及雨水利用这一重大民生需求，以解决三个技术问题为目标，即（1）针对道路内涝频发、排水不畅的问题，如何实现高效市政道路内涝预警以及雨涝排水？（2）针对道路雨水污染“热点”区域不清，道路雨水毒害污染物来源不明等问题，如何进行高污染区域的准确识别和污染物精准定量溯源？（3）针对道路雨水利用安全性难以保障的问题，如何进行雨水消毒和评价其回用安全性？通过产学研联合攻关，以道路“雨涝水量控制-雨水污染特征识别-雨水安全利用”为主线，研发了成套技术。突破了城市内涝预警及高效排水、道路雨水污染“热点”区域识别和污染物定量溯源、安全利用等技术瓶颈，实现了道路内涝管控 本项目的实施极大推动了我国海绵城市建设，降低了内涝发生频次，保障了人民生命和财产安全；提升了雨水径流水质，减少了受纳水体的污染负荷；缓解了水资源短缺问题，提高了新型水源的利用率，具有良好的社会、经济和环境效益。及雨水利用，优化了城市水资源配置，为保障水资源安全提供了技术保障。

（1）开发了基于全过程智慧云模式的城市道路内涝预警技术和基于多源固废利用的具有优良排水性能的道路铺装材料。内涝预警响应时间2-3h，相比国内外报道的缩短50%以上。所研发的铺装材料相对常规透水铺装材料雨水径流控制能力提升20-50%，主动减缓30%以上的堵塞，力学性能提升21%，耐磨性提高55%以上、耐久性提升1个等级； （2）基于数学模型算法和地理信息系统等手段，开发了城市道路雨水高污染“热点”区域关键识别技术；基于元素指纹和化学物料平衡理论，创新开发了城市道路雨水污染物的精准溯源方法，将污染源识别种类提升至8种，源解析精度提升30%以上。这突破了传统的以定性溯源为主的技术现状，实现了对道路雨水污染物的定量精准管控； （3）基于道路雨水资源化安全性保障的目标，开发了生物炭基道路雨水消毒材料，消毒效率达99%以上。经数十轮循环使用，其消毒效率仍可有90%以上。独创了“等效毒理面积”法对道路雨水及其在储存过程中进行“水质-毒性”耦合的多维度安全性评价方法，为道路雨水高效安全资源化利用提供技术支撑。

本项目研发的市政道路内涝管控及雨水利用等技术，具有推动我国海绵城市建设的应用前景。它能够降低城市内涝的发生频次，保障人民生命和财产安全；提升雨水径流水质，减少受纳水体的污染负荷；缓解水资源短缺问题，提高新型水源的利用率。同时，本项目所研发的高透水性道路铺装材料也可在一定程度上降低交通噪声，缓解热岛效应。

随着我国城市经济的不断发展，水资源短缺问题仍将持续。雨水资源将成为未来水资源的重要组成部分，并将被用作生活的第二水源。随着水处理技术的发展，雨水资源甚至可以替代地下水资源，大大减少目前所面临的地下水短缺问题。在多雨地区，降雨导致的不同程度的内涝给城市居民的生活带来极大的不便，雨水资源化技术也将成为城市雨水管理的重要手段。

当前，中国水资源短缺，对水资源的需求很大。雨水收集利用技术可以大大减少城市用水和灌溉用水等水资源的消耗。它还可以缓解环境问题，例如城市面源污染、城市供水和破坏生态平衡。国内外雨水资源化实践证明了雨水资源的巨大价值，并在生产实践中逐步探索了成熟的雨水收集利用系统技术。在雨水利用方面，国家相继出台了对应的政策，支持雨水收集和利用，制定了法律法规，使雨水资源化能够符合法律法规的要求。

总之，市政道路雨水利用能够较大程度上减少自来水的消耗和缓解城市内涝，在经济效益和环境效益上均具有较强的应用前景，能够充分践行 “绿水青山就是金山银山”理念。

本项目由深圳大学刘安教授牵头，上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司，深圳市市政工程总公司，广东工业大学，福州大学，深圳市绿粤生态科技有限公司共同参与完成。牵头单位刘安教授课题组长期从事水环境治理，城市面源污染控制与雨水回用领域的研究。刘安教授课题组率先在国内开展城市绿色雨水系统、低影响开发、雨洪综合管理、绿色建筑水系统设计等方面的研究与实践。围绕我国城市水环境污染控制和综合治理中的突出共性问题，以城市雨水系统为切入点，以可持续水循环为引领，以建立健康的城市水环境为目标，以揭示城市水环境、水量水质保障各环节的科学机理为支撑，在城市雨洪控制与利用、水质净化与环境风险评价、水资源再生利用与节水、水资源优化配置与管理领域，通过环境工程、市政工程和环境科学学科之间的相互交叉和渗透，重点开展跨学科创新性应用基础研究。经过多年的研究，深圳大学刘安教授课题组在城市雨水系统与水环境领域科研与工程实践方面积累了一系列理论及工程应用成果。荣获广东省环境保护科学技术奖二等奖（排名第一），深圳市科技进步奖二等奖（排名第一）等奖项。

本项目技术成果已在深圳、上海、合肥、镇江、株洲等多个市政道路的改造和建设项目中广泛应用，应用案例共计12项，实现合同签约额33.36亿元，新增利润1.70亿元。该项目关键技术实现了市政道路雨水总量控制，雨水安全利用，且处理设施的改造投资和运行成本较低。该项目的多项技术成果已被深圳市绿色建筑适用技术与产品推广目录、海绵城市建设先进适用技术与产品应用指南、深圳市建筑工务署房建类工程海绵城市技术指引等重点推介。另外，除已完成的工程外，本项目技术成果仍持续支撑实际工程的建设，如深圳市东湖水厂扩能改造工程中的厂区道路雨水收集和利用等。

    本项目通过实施市政道路内涝管控及雨水利用等技术，极大地推动了我国海绵城市的建设，降低了城市内涝的发生频次，保障了人民生命和财产安全；提升了雨水径流水质，减少了受纳水体的污染负荷；缓解了水资源短缺问题，提高了新型水源的利用率。同时，本项目中的高透水性道路铺装材料也可在一定程度上降低交通噪声，缓解热岛效应。

    随着我国城市经济的不断发展，水资源短缺问题仍将持续。将市政道路雨水利用在城市杂用等领域能够较大程度上减少自来水的消耗和缓解城市内涝，在经济效益和环境效益上均具有一定的优势。这些研究成果充分践行了 “绿水青山就是金山银山”理念。据此，本项目具有显著的社会和环境效益。

本项目开发了城市内涝管控和雨水利用成套技术。项目研制的基于多源固废利用的高效透水铺装材料28d抗压强度、透水系数、连续孔隙率分别为32.3-33.8 MPa、0.85-1.00 mm/s、15.6-17.0%。相对常规透水铺装材料雨水径流控制能力提升20-50%，主动减缓30%以上的堵塞，力学性能提升21%，耐磨性提高55%以上、耐久性提升1个等级。产品在深圳、东莞、惠州、上海等地区得到应用推广；研发的全过程智慧云排水系统集成了决策、设计、实施、运维、监管业务于一体，同时集虚拟现实（VR）、建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）、倾斜摄影（OP）等技术于一体，提升了排水业务的智慧化应用水平，为市政道路排水安全运行提供辅助决策支持。这些技术成果确保了海绵城市规划设计方案能够切实控制城市雨洪风险，对治理城市内涝、减少城市河流面源污染等问题有巨大的促进作用；本项目也正在编制和修订系列雨水利用的标准规范，为海绵城市的规划设计提供科学依据与支撑，提高海绵城市建设的科学性与标准化；本项目研发的成套技术有力的支撑国家海绵城市建设，并获得了相关部门、地方政府和居民的好评。

本项目的技术成果可通过技术转移、技术合作等形式进行。例如，本项目的技术成果可以以有偿形式转让给受让企业。转让标的主要包括已经取得知识产权保护的科技成果和未取得知识产权保护的科技成果、申请知识产权保护的资格等。科技成果的所有权、风险和收益即转让给受让企业。转让价格由双方协商决定。该项目技术成果也可作为合作条件，与他人共同实施转化。合作方式是以市场为导向，政府为推动力，由多个单位进行合作技术创新。既可以委托开发，也可以合作开发。