大禹杯 ｜ 快來為你最喜愛的水利模型打call！（一）

DAYUBEI 主辦單位：湖南省航海學會 承辦單位：長沙理工大學水利與環境工程學院 協辦單位：中交天航環保工程有限公司、湖南惟楚科教實訓室設備有限公司 回顧路演盛況 各位水利er是不是對本次大賽的作品充滿期待呢？ 湖南省第二屆 “大禹杯”水利模型創新設計大賽 線上評比正式開始 讓我們共同欣賞 “交通強國戰略下的水運工程” “‘新基建’背景下的水利與水運工程” “新型城鎮化建設下的給水與排水工程” 三個主題下的優秀作品 同時别忘了動動手指 給你心中的top投上寶貴的一票哦！ 1交通強國戰略下的水運工程 2021年2月，中共中央、國務院印發實施《國家綜合立體交通網規劃綱要》，這是以習近平同志為核心的黨中央作出的重大戰略部署，是加快建設交通強國的關鍵舉措。深入學習貫徹落實《規劃綱要》精神，準确把握總體要求，科學推進國家綜合立體交通網建設，加快建設交通強國，是新時代賦予交通運輸行業的重大曆史使命。而水運作為交通強國建設的重要組成部分，是經濟社會發展的重要基礎産業，在交通強國的建設中具有不可代替的作用。 交通強國戰略下如何建設和發展水運呢？讓我們一起欣賞下同學們的相關作品吧~ 1 旋轉升船機 指導老師：宋昕熠 團隊成員：潘俊毅、王麗朋、羿琬琪、唐亞婷、楊海鑫、龔必涵 作品簡介：本作品純手工打造，表現旋轉升船機的運作，意圖解決由于重力壩影響航運和魚類回遊的問題。 “新基建”背景下的水利與水運工程 “新基建”即新型基礎設施建設，是指利用新一代信息技術，提升傳統基礎設施服務能力和水平的現代化基礎設施。2020年3月4日，中共中央政治局常務委員會召開會議首次提出“新基建”概念。2020年5月22日，《2020年國務院政府工作報告》提出，重點支持“兩新一重”（新型基礎設施建設，新型城鎮化建設，交通、水利等重大工程建設）建設。 “新基建”在促進經濟高質量發展、改善國計民生、提升社會治理能力、增強國際競争力等方面均能發揮重要作用。如何利用“新基建”促進傳統的水利與水運工程升級并實現高質量發展呢？讓我們一起欣賞下同學們的相關作品吧~ 2 自啟閉滾筒式閘門 指導老師：韓智明 團隊成員：王璐瑤、胡煜、吳晨、劉澤圓、華鑫辰 作品簡介：自啟閉滾筒式閘門是利用水的推動力矩、閘門自重和配重産生的回複力矩，實現自動啟閉，上下可同時過水。利用大數據分析和人工智能自動改變配重，實現無人自動化，通過遠程信息采集，實時監控閘門水位、水質的情況。 3 新時代背景下的水利工程模型 指導老師：李君 團隊成員：馮卓、郭駿馳、蔣倩、蔣金麗、彭振宇、鐘宇傑 作品簡介：設計的出發點始于未來由于人口增長而導緻的人地矛盾激化。由于陸地資源的枯竭，未來城市很有可能會走向淺海，海上多層城市的結構能夠很好的緩解人地矛盾，将居住與污染型企業分離，并形成資源的多級利用、循環利用。 4 海上獨立光伏驅動熱泵海水淡化系統 指導老師：盛松濤 團隊成員：張海洋、鄒亮、蔣超、高孟圓、黃豔、孟俞延 作品簡介：本模型旨在通過新型能源光伏發電進行海水淡化。将太陽能應用到海水淡化系統中為系統供能進行海水淡化，是解決水資源短缺和能源危機的有效措施，全程使用清潔能源，無污染，純淨度高，并且整個系統能夠獨立于電網系統外單獨運行，具有颠覆性意義。 5 新型船閘透空式導航牆 指導老師：夏波 團隊成員：高櫻芷、韓陸揚、鄧钊鵬、談佳奇、傅嘉棟、陳毓政 作品簡介：新型船閘透空式導航牆采用了透空比為0.4和透空孔軸線與導航牆軸線順水交角30°的最佳條件來解決引航道及其口門區的回流流速和回流範圍較大的問題，同時導航牆上方采用了橡膠壩等自動化裝置來增加高度，減小地基應力。 6 智能環保型引水式發電站 指導老師：李毅 團隊成員：李龍飛、姚哲豪、羅芹君、付美萍、胡珂嘉、孫少鵬 作品簡介：我們所做的引水式電站主要應用于流量小、遠距離輸電效益低的山區，不僅可以充分利用水資源，保護山區生态環境，而且可以獲得一定的經濟效益，有益于改善民生，更是與我們小組的名字——“圓夢”相得益彰。 7 應用于低水位落差的升船裝置 指導老師：于瀚博 團隊成員：于子洋、李佳樂、胡細燦、羅婷方、李英涵、何妍 作品簡介：靈感來自于河邊的水車，既然水流可以帶動它旋轉，那麼我們的想法就有了可能。這種輪式升船機在有運輸需求的情況下，可以起到類似垂直運輸的效果，而平時也可以空轉來實現電能的儲存，以在水力不足時輔助裝置運行。 8 兼顧發電的水閘 指導老師：蘇忖安 團隊成員：羅鴻毅、倪文冰、肖童、杜承啟、王子拓、歐陽歡 作品簡介：一種兼顧發電的水閘，主要用于小微型水利工程，既可單個閘門獨立工作，也可由多個閘門單元共同工作。通過閘門門軸轉動，使相鄰閘門門葉之間形成間隙，打開閘門，同時閘門門軸通過軸承與發電機連接用以發電。 9 智能魚道，生命之路 指導老師：韓振英 團隊成員：付茹萍、劉雨琪、毛婷、何惠婷、方熙朔、卿婷 作品簡介：我們是以常規魚道下行為主，升降梯上行為主。通過更多誘魚裝置，把魚引入升降梯的水箱，通過電力作用将水箱擡升使魚進入上遊。在常規魚道和升降梯入處，對河床加大糙率。除此之外，在魚道上遊入口加了一個平闆閘門。 10 斜面升船機 指導老師：宋昕熠 團隊成員：馬南輝、陳健、周禹成、周伯凡、江濤、楊曼露 作品簡介：用機械的方法，升降裝載船舶的承船廂，以克服集中落差。此升船機結構簡單，操作方便，既可以降低投資成本、節省人力電力，也可以使小舟、漂流船等小型船隻簡易安全地穿過河壩，具有較好的工程經濟實用性。 3新型城鎮化建設下的給水排水工程 2020年5月22日，國務院總理李克強在發布的《2020年國務院政府工作報告》中提出，加強新型城鎮化建設，大力提升縣城公共設施和服務能力，以适應農民日益增加的到縣城就業安家需求。可見，新型城鎮化是現代化的必由之路，是最大的内需潛力所在，是經濟發展的重要動力，也是一項重要的民生工程。 在新型城鎮化建設下，如何推進實施城市地下管網改造工程？如何建設海綿城市？如何建設節水型城市？如何建設安全可靠的水利和供水系統？讓我們一起欣賞下同學們的相關作品吧~ 11 能源利用型污水廠平面模型 指導老師：陳婧 團隊成員：儲琨、徐沖、宋炳皞、黃嘉俊、曾嘉、蔣佳佳 作品簡介：傳統污水處理廠是不可忽視的碳排放大戶之一，而污水有巨大的可用熱能潛力。為了響應雙碳目标的号召，我們在傳統污水處理廠基礎上增設一套新的熱能發電裝置,有效減少碳排放量。 12 “碳中和”理念下的奧地利Strass污水廠模型 指導老師：孫士權 團隊成員：趙逸波、呂寅初、方逸、餘建、鄒宏昊 作品簡介：模型原型為奧地利Strass污水廠，其結合傳統AB工藝與現代厭氧氨氧化工藝，達到碳中和目标。該廠利用剩餘污泥與廚餘垃圾厭氧共消化産甲烷，熱電聯産使能源自給率達200% ，還有富餘能源向廠外供應，是真正的“能源工廠”。 13 地下綜合管廊風口細化 指導老師：張偉 團隊成員：關欽月、莫智傑、孟熙、譚穎、魏鑫、羅啟華 作品簡介：本作品是由海綿城市加地下綜合管廊組成，是地上與地下空間的結合。将傳統通風口改成斜面可動型百葉窗通風口，通風效果好。雨大時百葉窗關閉，雨水沿斜面流入排水溝，雨小時通過垂直管道補充地下水或進入管廊再利用。 14 生态屋面雨水發電 指導老師：陳宏 團隊成員：袁吉成、章乘峰、徐哲承、黃運彪、陽滔、謝萊 作品簡介：本模型為“光伏+屋面雨水淨化+多級發電”，屋頂生态滞留池淨化雨水，雨水通過多級發電裝置消除高層雨水的巨大勢能同時生産電能，實現“變廢為寶”，增加光伏發電實現“晴雨”發電，拓展裝置适用性。 15 城市地下綜合管廊 指導老師：孫士權 團隊成員：李立豪、何雅琦、李逸君、趙菁菁、賴智榮 作品簡介：本模型意圖能夠模拟出能夠同時節約城市空間和提高城市排水能力并且方便維修的地下綜合管廊，其中創新設計的真空垃圾收集系統可以快速地将城市垃圾收集并運輸至垃圾處理場。 16 城市雨水收集 指導老師：鐘珊珊 團隊成員：陳星雲、朱馨垚、羅冬華、熱孜娅·庫爾班、崔美燕、李睿智翔 作品簡介：城市雨水收集，借鑒海綿城市的綠色屋頂，下凹式綠地更好的收集雨水，同時優化馬路，使馬路材料更好的滲水，在下方設有地下管廊，蓄水池和污水處理裝置，使雨水更好的回收利用。 17 城市水資源調度模型 指導老師：危潤初 團隊成員：鄭志遠、潘棟棟、高甲一、肖婧蕾、周希雅 作品簡介：每個小區地下修建一個蓄水池，地面雨水通過地表層以及土壤層的過濾，在蓄水池中彙集。每個蓄水池中安裝檢測裝置，實時傳輸數據到地理信息科系統數據庫，後台進行綜合分析，調控城市内部地下水資源。 18 黑臭水體污泥晾曬場 指導老師：高陽 團隊成員：李依純、劉麗娟、龍穎、甯茜、韋俊宇、王皓淞 作品簡介：本組模型主要是将泥水混合物通過管道到達預處理裝置再進入晾曬池，經滲濾層初步過濾的濾液在污水一體化處理設備中淨化。收集雨水，對周圍綠化進行滴灌。太陽能闆為潛水泵供能，水通過管道定期沖洗滲濾層中砂石雜質。 19 “碳中和”背景下河道污泥原位修複 指導老師：周樂安 團隊成員：蔡彥博、陳勝武、李嗣宇、劉子恺、孟慶康、崔文波 作品簡介：本作品利用生物電子技術，當河道污泥有機物較多時，有機物分解成的二氧化碳和氫氣在厭氧環境下會生成對溫室效應影響更大的甲烷，而當我們插入導體時，就可以把電子導出，阻止了這一過程，從而達到緩解溫室效應的作用。 20 醫院“平疫結合”給水排水工程 指導老師：孫士權 團隊成員：羅雙雪、蔣将、張瑜、周翔、梁棟、曹海瓊 作品簡介：新城鎮背景下，用水安全越來越受到重視，而後疫情時期，考慮到醫院用水可能存在的病原微生物傳染和二次污染風險，我們設計了平疫結合醫院模型，平時醫療服務功能是基礎，疫時醫療救治功能為目的，針對疫情的快速轉化為關鍵，轉換後，嚴格避免交叉感染為原則。創新點：①斷流水箱：在總管上設置倒流防止器供“平時”使用，預留斷流水箱和恒壓變頻泵組位置供“疫時”轉換後使用。②三區兩通道：給水分清潔區、半污染區和污染區，排水分清潔和污染兩通道處理。 21 北方雨水處理新構想 指導老師：王正博 團隊成員：黃康明、黃博文、曹烨、尹灏揚、彭澎、劉宇蒙 作品簡介：該模型是關于北方住宅雨污分流的新構想，在下雨的時候，通過雨傘排水系統，将雨水送入雨污分流裝置，再把淨水排入儲水池。水池的水通過水泵再次被利用。 22 下沉花園雨洪調蓄和利用技術 指導老師：雷鵬 團隊成員：羅楊、張容、王沛、何淑娴、李丹丹 作品簡介：下沉花園雨洪調蓄與利用技術既能滿足城市發展需要，還能提高防洪和雨水利用效率。雨水利用設計标準内的雨水通過滲濾系統回收到雨水收集池再次利用。當雨量過多，蓄洪涵可蓄存雨水，待雨量高峰期過後再排入市政管網。 23 高密度加砂沉澱池 指導老師：孫士權 團隊成員：喻星順、楊博、周洋、姚詩陽、袁思敏、王藝文 作品簡介：通過投加微砂，使污染物在高分子絮凝劑的作用下與微砂聚合成大顆粒的易于沉澱的絮體，加速污染物在沉澱池中的沉澱，又結合了斜闆沉澱的原理，大大減少了沉澱池的面積及沉澱時間，并能獲得良好的出水效果。 24 新城鎮化下的給水與排水工程 指導老師：張貴金 團隊成員：朱茵、盧燕琪、熱夏提·艾山江、向傳麟、李澤 作品簡介：此模型旨在更高更效進行排水與淨水，污水經過層層淨化與過濾，與催化劑的作用下，最終淨水流出。此裝置适用于在運輸淤泥的路上，大大提高了污水廠淨水效率。 25 沉澱冷水回流裝置 指導老師：高陽 團隊成員：鄧健宇、李燦烨、張琪敏、蔣瑤瑤、王俊騰、魯恒林 作品簡介：當我們使用熱水洗浴的時候，剛開始水溫不夠，需放一段冷水，熱水才會到達，此裝置目的在于回收那段開始階段放出的冷水，實現打開閥門等待少許時間便可直接開始洗浴。 26 清道夫 指導老師：孫士權 團隊成員：龍昕宇、盧政霖、陳子奮、袁帥、黃蕭宇、周相成 作品簡介：跌落式曝氣污水處理池，主要用于山區鄉鎮的污水處理，高處的反應器進行的是一個無氧反應，污水收集到一定高度之後，通過虹吸效應自動流向下一級處理池，利用一個擋闆，讓污水與空氣接觸面積變大，進行曝氣。 27 海綿城市生态區塊與管道系統 指導老師：黎一夫 團隊成員：李涵陽、王勇淇、史心語、黃炜鑫、遊雲昀、顔鋒 作品簡介：基于生态文明視角下進行洪澇災害的防治，海綿城市建設可達到低影響開發目标。通過城市綠化和建築結構的有機結合，與特色材料和生态理念的廣泛應用，實現美觀與實用的雙赢，達成防洪排澇，有效利用雨水的多重目的。 28 海綿城市的建設 指導老師：孫士權 團隊成員：楊秋喜、瞿佳鳳、邱依然、李萱萱、易莎莎 作品簡介：模型主要針對城市前期的雨水收集，通過“屋頂綠化”“生物滞留池”“雨水花園”收集降雨，部分用于綠化，或于社區路面清洗和消防供水。另部分水下滲，處理後彙集到城市的水域，再據水的用途對水進行處理和取用。 29 地下工事應對内澇災害排水方案 指導老師：陳傑 團隊成員：冷玉铖、賀文傑、謝宇軒、李金華、黎浩、賀泳慧 作品簡介：結合5G技術的“分級排水”智能模式，對不同水位采取相應的排水措施。通常情況通過日常排水管道（紫）将水由市政管道排出；緊急情況下系統控制開啟應急排水管道（紅）及配套泵機，将水送往地面進行疏導。 30 屋頂雨水發電與收集利用系統 指導老師：施奇佳 團隊成員：蔣浩東、唐小然、單基煥、邱藝鳴、于曉燕 作品簡介：房頂雨水流入傾斜邊緣凹槽内，再進入豎直排水管道，沖刷水管底部的水力發電機發電，再流入雨水池中收集。等需要給綠化澆水時，打開水池閥門給埋在地下的陶罐輸水，陶罐會向外滲水直至陶罐與土壤水含量相等。 31 小區屋頂雨水收集再利用 指導老師：陳宏 團隊成員：廖俊劍、曾子佳、肖新林、王昱博、黃修鋇 作品簡介：該裝置介紹了一種屋頂雨水收集再利用的方法，雨水通過雨水鬥，經由防沖刷保護措施分流後進入生物滞留池，生物滞留池由上到下為耐旱植物、過濾層、蓄水空間及帶閥門的排水管，雨水可經它淨化及儲蓄，需水時可打開閥門。 32 地下運轉廠 指導老師：孫士權 團隊成員：艾津先、翁宇瑩、陳品儀、譚肖珍、胡子衿 作品簡介：我們的模型基于新型城鎮化建設下的給水與排水工程，結合下沉式綠地及雨水收集利用系統來實現雨水的收集處理淨化利用的目的，其最大亮點在于利用棄流發電。 33 海綿城市 指導老師：孫士權 團隊成員：夏永康、李傑、沙餘、王秉文、莊志城、魯科志 作品簡介：我們的作品主要是針對年降雨量集中、河流含沙量大的城市。主要是由改良後的沉砂池與優化後的海綿城市組成。特别突出城市管網系統的優化和沉砂池的改良。 34 多功能服務型城市淨水廠 指導老師：吳方同 團隊成員：張晨星、邱子儀、何轶倫、李文凱、熊豔、劉金陽 作品簡介：為緩解城市土地資源緊張問題以及響應美麗城市建設的号召，本模型從幸福宜居及生态友好的角度将原來的地上污水處理廠改為地下污水處理廠并将地面部分進行城市建設，從而實現淨水廠的産學研用多功能發展。 35 綠化帶下的人工濕地 指導老師：張登祥 團隊成員：蘭锟、潘越、龔成、劉科、羅琛、李修儒 作品簡介：模型主要由濕地上層和下層過濾層組成。污水從上層經過一段濕地的淨化再流入下層過多層濾層，經過充分的淨化再排入自然環境中。模型主要用于水資源的保護和淨化，将受污染較為嚴重的水經過經過淨化後再排入自然。 贊 這麼多優秀的作品介紹 有沒有哪些作品令你贊歎不已呢？ 快為它們投上一票吧！ 投票截止時間：12月18日晚23:00 敲重點 本次投票開放時間隻有三天 每人每組限投1~2票 快行動起來吧~ END 圖文來源：水利與環境工程學院 投稿郵箱：1694902693@qq.com 編輯 | 鄒建雲 封圖 | 鄒建雲 校對 | 陳炫達 校審 | 甯子豪