近日，第二届武汉创新方法大赛（企业组）决赛圆满落幕。本届大赛以“探索创新·向‘科’而行”为主题，汇聚来自众多领域的企业创新精英同台竞技。武汉市政院选送的3个项目表现亮眼：规划研究事业部“基于TRIZ创新理论的一种多重邻避空间影响下的城边村产城融合发展规划技术”斩获大赛三等奖，园林建筑事业部“基于TRIZ创新理论的一种自修复晶体防渗、高耐久水泥基材料研发技术”和事业三部“基于TRIZ创新理论的城镇污水处理厂多维创新设计方法”荣获优胜奖。

 

第二届武汉创新方法大赛(企业组)决赛结果公示

序号	奖项	项目名称	企业名称	参赛者
38	三等奖	基于TRIZ创新理论的一种多重邻避空间影响下的城边村产城融合发展规划技术	武汉市政工程设计 研究院有限责任公司	李晴 白晓璐 张灿
51	优胜奖	基于TRIZ理论的一种自修复晶体防渗、高耐久水泥基材料研发技术	武汉市政工程设计 研究院有限责任公司	梁发  谈小祥  周刚
57	优胜奖	基于TRIZ理论的大型城镇污水处理厂多维创新设计方法	武汉市政工程设计 研究院有限责任公司	胡晓彬  杨涛  郭开

 

范式引领 

描摹城乡发展新蓝图

 

 

    “基于TRIZ创新理论的一种多重邻避空间影响下的城边村产城融合发展规划技术”项目基于宁波北仑新碶街道村庄规划编制实践，对城边村产城融合发展的深层矛盾进行科学拆解，精准识别出“空间排他、物理割裂、功能受限、发展制约”四大关键矛盾。项目提出的“化邻避为邻利”技术方案，有效应对土地供需不平衡、资源保护利用不协调等问题，提出“破解约束、产业升级、植入IP”的产业发展路径，成功解决多重邻避空间制约下的规划发展难题，为新碶街道量身擘画了“碶彩稻田”乡村振兴推进示范区和“稻田+”都市田园乡村示范区的规划蓝图。

项目技术路线

 

社会效益展示

 

项目实施成效

 

材料研发

渗漏难题技术破局

 

 

    传统水泥基铺装材料普遍存在裂缝导致的渗漏和结构强度衰减问题，常规人工修复方式存在施工效率低、全生命周期维护成本高等痛点。在住建部《“十四五”新型城镇化实施方案》政策指引下，武汉市政院联合研发的自修复晶体防渗水泥基材料成功应用于城市更新工程，其核心突破在于：通过材料自修复机制实现裂缝自主愈合，设计使用寿命达20年以上，从根本上解决了传统铺装“修复-失效-再修复”的恶性循环。该技术体系包含三大创新维度：智能触发修复（裂缝遇水自动激活二亚乙基三胺五乙酸螯合剂）、 梯度结构设计（表层高密实防渗+内部骨料层预埋修复剂）、纳米级增效（纳米SiO₂负载催化剂提升结晶效率）。项目成果已在武汉建设大厦南侧广场和武汉关泵站及配套市政工程获得应用，展现出显著综合效益：全周期成本降低约30%，工期缩短约20%，单位面积碳排放减少约25%，同时实现约30%固废利用率，并成功助力项目获绿色建筑认证（如LEED、BREEAM）。

 

武汉建设大厦南侧广场

 

 

武汉关泵站及配套市政工程

 

设计创新

提出污水厂排水设计新方法

 

 

    我国城市污水处理事业近30年实现跨越式发展，年均新增污水处理厂84座（增速13.8%）、处理能力17亿吨（增速9.4%）。截至2023年，全国污水处理厂达2967座，年处理量651.87亿吨，形成以AAO、氧化沟、SBR等主流工艺为核心的技术体系。为提升污水处理厂设计水平，课题组基于TRIZ创新理论，构建了涵盖“前端收集系统削峰调蓄-末端处理效能评估-厂区排水系统优化”的全流程多维设计方法。该体系通过系统化模拟与优化，显著提升了污水处理厂的设计科学性和运行效率，具有完整的理论框架和突出的工程适用性。项目创新点包括：

    ①提出了基于GIS下垫面解析的雨水管网流量计算方法，解决了不同下垫面产流量的精确计算问题，提高了污水处理厂区排水（雨水）设计的合理性。

 

下垫面产流示意图（左）和黄家湖污水厂应用效果图（右）

    ②提出了基于SWMM模型的雨水系统固定径流系数建模方法，解决了利用SWMM模拟不同下垫面产流特征的问题，提高了污水处理厂区排水（雨水）设计的便捷性。

 

地块产流原理图（左）和排水管网概化图（右）

    ③提出了基于调蓄设施的下游管道过流量的调控方法，解决了排水系统削峰型调蓄设施有效容积的计算问题，提高了污水调节池设计的科学性。

 

万家湖及调蓄池鸟瞰图

    ④提出了污水处理厂处理效果评估方法，解决了不同污水处理厂、不同污水处理工艺之间的定量、平行分析问题，提高了污水处理工艺选择的科学性。

 

黄家湖污水处理厂鸟瞰图

    依托该研究，课题组在给排水领域权威期刊累计发表8篇核心论文并授权3项发明专利，相关研究成果可应用于市政排水管道的工程设计和污水处理工程的优化调度。该研究成果已在纱帽污水处理厂尾水提标改造工程、黄家湖污水处理厂三期扩建工程等进行了应用。

 

主要知识产权成果

 

    未来，武汉市政院将继续推进创新方法与规划、设计融合互补，加大新质生产力创新研究与应用支持力度，为绘就创新、宜居、美丽、韧性、文明、智慧的现代化人民城市新蓝图贡献更系统、更具前瞻性的智慧与实践方案！