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喜報|又獲省級科技獎一項
發布時間 2023-08-17
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2022年度湖北省勘察設計行業
科學技術獎獲獎項目
于近日結束公示
由武漢市政設計院牽頭的
《基于武漢市海綿城市評估的典型年降雨比選研究》
喜獲湖北省二等獎
該獎項是公司水環境研究院
主持研究的城市水務方向
相關規劃，咨詢，課題
榮獲的第三個省部級獎項
《漢陽區流域水環境治理規劃》
獲得中國城市規劃協會
“2021年度優秀城市規劃設計獎”三等獎
《石首市五湖連江工程(一期)咨詢方案》
“2022年度湖北省工程咨詢成果評價”二等成果。
課題提出與立項
作為國家高新技術企業、國務院國資委“科改企業”，武漢市政設計院大力支持公司科研工作，在公司總工程師周俊的領導和支持下，《基于武漢市海綿城市評估的典型年降雨比選研究》課題先后完成公司內部科研專項基金項目和武漢市城建局科技計劃項目立項。
據該課題的提出者、組織者，公司水環境研究院副院長、國家注冊公用設備工程師、正高級工程師康丹介紹，該課題是依托武漢市科技成果轉化中試平臺——“城市內澇防治與水環境流域治理技術中試平臺”，旨在解決武漢市海綿城市建設年徑流總量控制及水環境治理面源污染控制成效評估中年降雨雨型欠缺的問題。
為了提升課題成果科學性，公司特邀請武漢市城建局海管站、武漢市水務科學研究院、武漢大學、湖北省氣象服務中心等單位和科研院所共同參與課題研究工作。
課題主要創新點
1.構建了一套多維度的降雨特征指標體系
綜合考慮降雨量、降雨過程、城市化影響等因素，課題組構建了一套多維度的降雨特征指標體系，在武漢及其他長江中下游地區平原型城市中具有較好的適用性。
武漢市多維度降雨特征指標體系表
2.首次明確武漢的典型年降雨雨型
采用本課題構建的降雨指標體系，從國家氣象站的降雨資料中，首次篩選出武漢市的降雨典型年，填補了武漢市典型年降雨研究領域的空白;同時解決了武漢市年降雨雨型欠缺的問題，為武漢市采用數學模型開展海綿城市設施規模校核、海綿城市年度徑流控制率和水環境治理污染物去除率評估提供必要的數據支撐。
武漢市典型年日降雨過程曲線圖
3.應用多種數學方法和模型進行輔助分析
在降雨典型年的篩選中，廣泛采用皮爾遜相關系數法、Mann-Kendall 趨勢分析方法、歐氏距離法等多種數學分析法，并應用數學模型論證，完成相關性曲線擬合、特征值歸一化分析以及多指標綜合評價，提高成果的科學性和合理性。
典型年降雨研究中的多種曲線擬合分析圖
4.獨創降雨典型年比選方法已獲批發明專利
降雨典型年比選是本次課題的攻堅難點，國內外無可借鑒經驗。項目組難以找到一種可直觀比較各備選年份之間典型性的方法。
項目組楊昱昊、肖雪瑩等青年主創們懷揣熱情，挑大梁、迎難而上，經過反復摸索、無數次地推翻重建，多次頭腦風暴后，受武漢大學佘敦先教授提出的“相關性曲線擬合數學分析方法”的啟發。
他們將69年的日降雨數據全部導入模型，在電腦中進行了步長為60分鐘持續69年之久的降雨模擬，經過了將近7天的連續運行后得到了多年降雨條件下的徑流量削減數據，終于閉合了典型年降雨比選的最后一環。
最終，項目組梳理了降雨典型年比選的方法，并申報獲批了國家發明專利。
課題應用
該課題成果依托公司城市內澇防治與水環境流域治理技術中試平臺進行了轉化和推廣，目前已廣泛應用于武漢市“十四五”海綿城市規劃、建設及成效評估，漢陽六湖流域、巡司河、東沙湖流域、南湖等多個流域水環境治理項目，在本項目成果的支持下，實施海綿城市和流域治理工程投資達300億以上，項目涉及匯水范圍達 500平方公里以上，大幅提升城市韌性，改善城市宜居性，提升居民幸福度，生態、環境、經濟、社會效益顯著。
預計在未來還將繼續在海綿城市，流域水環境治理、內澇防治等領域發揮支持作用，為城市保護、持續性管理、修復自然生態方面提供基于自然的解決方案。
基于自然解決方案的流域治理意向圖
