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应用人工阶梯-深潭系统改善河流生态环境与泥石流治理
1 成果简介我国山区河流众多,许多河流的河床侵蚀下切,并以溯源冲刷方式传播到上游沟谷,引起沟坡增大,岸坡失稳和整个流域的土壤侵蚀,在汛期暴雨作用下,常常引发崩塌、滑坡和泥石流等自然灾害。阶梯深潭系统是山区河流中常见的一种河流地貌形态,由一段陡坡和一段缓坡相间组成,在纵剖面上呈阶梯状。天然阶梯深潭系统是在水流冲刷过程中自然形成的,是一种增加河床阻力、消减水流能量、抑制河床侵蚀下切的健康河床结构,这种结构在自然界具有较大的稳定性。然而,自然发育阶梯-深潭系统往往需要经过较长的时间,在具备一定条件的山区河流,模仿天然阶梯深潭系统建造人工阶梯深潭系统,也可以取得控制河流下切、避免或减少地质灾害的效果。自 2006 年开始,清华大学先后在云南、四川、甘肃等省,开展了人工阶梯深潭系统在山区河流治理方面的野外试验研究。研究成果显示,人工阶梯深潭系统不仅能够有效地控制河流(沟谷)下切、改善河流生态环境,对于泥石流灾害也具有明显的防治作用。目前,对于阶梯深潭系统发育程度(河床结构强度)的研究正在进一步量化;同时研制了一批专用的测量工具,如用于测量河床结构的“ 河床结构测量排” 、用于阶梯深潭系统流速场测量的“ 湍流脉动流速仪” 等;阶梯深潭系统的消能减灾机理研究正在不断深入。通过对阶梯深潭系统生物栖息地多样性的定量研究,采用大型无脊椎底栖动物对山区河流的生态多样性进行评价,为山区河流生态评价量化指标体系的建立奠定了基础。  治理前                                              治理后生态条件改善,河床稳定 图 1 吊嘎河人工阶梯深潭治理前后  修建前沟道内碎石散乱                            修建后沙石沉积水沙分离,控制了泥石流发生 图 2 建造人工阶梯-深潭系统前后的文家沟  汛期前                                                  汛期后阶梯深潭系统泥沙淤埋 图 3 拦山沟人工阶梯-深潭系统治理汛期前后2 应用说明实例 1:云南东川市吊嘎河(小江流域支流)人工阶梯深潭方法试验。近年来吊嘎河的河床下切迅速,同时带来了一系列的地质灾害与生态环境问题。 2006 年,课题组在吊嘎河设立了试验站,开展了人工阶梯深潭方法试验研究。试验结果表明,试验段水面面积有所增大,河床底质、水深和流速多样性也得到提升,河床侵蚀下切得到有效控制,维持了较为稳定的河床环境。人工阶梯和深潭段的河床底质、流速和水深环境交替出现,在空间层次上塑造了富于变化和多样性的水生动物栖息环境。对大型底栖无脊椎动物的采样及评价结果显示,人工阶梯深潭布置后,随着水生栖息地多样性增加,单位面积底栖动物密度、物种丰度及生物群落多样性指数均呈上升趋势,水生生态得到改善。吊嘎河的试验成果,还为 2009年以来采用人工阶梯深潭方法治理泥石流奠定了基础。 实例 2:四川省绵竹市清平乡文家沟滑坡堆积体泥石流治理方法试验。文家沟滑坡是汶川地震造成的第二大滑坡,滑坡堆积体总量达 8160 万方,文家沟内堆积体厚度达 20-180 米。2008 年暴雨在滑坡体上形成深达 50 米的 V 型冲沟,并引发了多次泥石流灾害。暴雨使沟床不断下切,两岸坡度变陡而坍塌,碎屑物进入水流就形成泥石流。 2009 年,课题组在文家沟滑坡体上的冲沟内建造了 33 级人工阶梯深潭对泥石流进行治理,取得了良好的效果。所建造的人工阶梯深潭试验工程虽然十分简易、单薄,但是工程造成的巨大阻力消减了水流能量,使沙石沉积、水沙分离,成功地控制了沟床下切,对于控制泥石流发挥了重要作用,避免了泥石流灾害的发生。 实例 3:甘肃省礼县拦山沟泥石流治理。长江上游白龙江、西汉水等流域是典型的干旱河谷,其特点是高原上深切宽阔河谷,河谷比周围高原明显干旱。区域内植被覆盖度低,由于长期干旱和风化,流域内积累了大量的土石碎屑,遭遇突发暴雨时可能发生滑坡和特大泥石流,对城镇和村庄造成极大威胁。甘肃武都地区礼县的拦山沟是西汉水的支流,由于沟谷深切,侵蚀极为强烈,泥石流常常发生,据调查沟口泥石流堆积泥沙约 170 万吨。 2009 年 6月课题组在拦山沟开展了泥石流治理试验,建造了 17 级人工阶梯深潭试验工程。试验结果表明,沟道在人工阶梯深潭系统的保护下不再下切,维持了沟岸的稳定,且阶梯深潭系统消散水流能量,使得泥石流不能起动,当年 6、 7、 8 月降雨 196.8 mm,其中最大日降雨量达31.9 mm, 拦山沟仅有不足 100 吨泥沙物质进入西汉水,达到了控制泥石流的目标。3 效益分析阶梯深潭系统发育较好的山溪常常伴随着良好的河流生态环境和优美的溪流景观,因此仿照天然的人工阶梯深潭系统常用于河流的生态修复与景观塑造,用于山溪森林公园建设可带来额外的休闲旅游经济收益。4 合作方式技术转让或合作开发,商谈。5 所属行业领域能源环境。
清华大学 2021-04-13
面向混流生产车间的异构AGV路径规划与任务调度系统开发
需求名称:面向混流生产车间的异构AGV路径规划与任务调度系统开发 悬赏金额:15万元 发榜企业:珠海市格努科技有限公司  产业集群:智能机器人产业集群 需求领域:自动化与智能控制技术  技术关键词:异构AGV路径规划、任务调动系统、智能物流
珠海市格努科技有限公司 2021-10-29
一种离子团束 3D 打印装置及方法
本发明公开了一种离子团束 3D 打印装置,包括离子源、离子团 束打印头、XYZ 三轴移动平台和载物平台,离子源用于提供离子团束; 离子团束打印头包括牵引电极、一级静电透镜、限束光阑、多级磁偏 转装置和二级静电透镜,牵引电极用于从离子源中引出离子团束;一 级静电透镜用于提高离子团束的速度;多级磁偏转装置用于调整离子 团束的位置以减少像散以及实现离子团束消隐;二级静电透镜用于聚 焦得到所需孔径的离子团束;XYZ 三轴移动平台用于带动离子源和离 子团束打印头移动;载物平台,用于承接工件。本发明采用将离子团
华中科技大学 2021-04-14
凹凸棒石矿物的棒状晶束纳米化解离
中国是凹凸棒石粘土矿的资源大国,但是由于成矿条件的苛刻,天然凹凸棒石粘土存在着一定的矿物学局限性。比如气候条件、地质环境与矿床成分的不同,都会影响凹凸棒石粘土的形成、晶体发育、元素组成等,所以,含量较高、单晶体发育良好的矿床很少,极大部 分的天然凹凸棒石粘土矿物中凹凸棒石粘土的含量都低于 50%,通常,在凹凸棒石粘土矿物开采之后,都要对其进行提纯处理,将其中的伴生矿物与之分离,同时,在提纯过程中减小矿物粒径,提高分散性, 使包含于凹凸棒石粘土聚集体中以及晶体束中间的杂质去除,获得均匀、完整的凹凸棒石
兰州大学 2021-01-12
低阻测量
"专业测量低阻的发明仪器:可测最低阻值0.000001Ω;在实际应用中,还可测0.000001V的交流电压和0.000001A的交流电流。 "
厦门大学 2021-04-10
骨盆测量模型
XM-F22骨盆测量模拟人   功能特点: ■ XM-F22骨盆测量模型(骨盆测量模拟人)为成年女性整体人,解剖标志明显,便于操作定位。 ■ 采用高分子材料制成,仿真度高。 ■ 关节灵活,满足骨盆测量时的各种体位。 ■ 下腹部设有透明视窗,观察骨盆内测量操作全过程。 ■ 可进行骨盆内测量与外测量训练。
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
配流冷却机构及具有该配流冷却机构的斜盘压缩机
本发明公开了一种配流冷却机构,包括依次相连接的进气阀片、 阀板、出气阀片、导流片及冷媒片。所述进气阀片开设有第一通槽、 第二通槽、第三通槽及第四通槽,所述第一通槽、所述第三通槽、所 述第二通槽及所述第四通槽绕所述进气阀片的中心轴均匀排布;所述 第一通槽、所述第二通槽、所述第三通槽及所述第四通槽内分别设置 有一级进气舌簧片、二级进气舌簧片、三级进气舌簧片及四级进气舌 簧片,所述一级进气舌簧片、所述二级进气舌簧片、所述三级进气舌簧片及所述四级进气舌簧片分别通过弹性变形或者恢复弹性变形,以 控制进入斜盘压
华中科技大学 2021-04-14
电输运性质测量系统霍尔效应测试、磁阻测试、变温电阻测试材料测试系统
您也可以在淘宝网首页搜索“锦正茂科技”,就能看到我们的企业店铺,联系更加方便快速! TESTIK-9系列电输运性质测试系统是集霍尔效应、磁阻、变温电阻、I-V特性等测试于一体的全自动化测试系统。系统考虑了集成一体性、屏蔽防干扰能力和操作人性化等用户经常忽略的问题,选取了美国Keithley的电测量仪表,磁场根据用户需要采用电磁铁或无液氦超导磁体,配备灵巧的测量样品杆和快速插拔样品卡,加上全自动化的专用测试软件,能让用户快速方便地进行电输运测试,并获得准确可靠的数据。此外,TESTIK-9系列还有多种高低温温度环境选件。TESTIK-9系列电输运性质测试系统是广大科研工作者对材料进行电输运性质研究的理想选择。 您也可以在淘宝网首页搜索“锦正茂科技”,就能看到我们的企业店铺,联系更加方便快速!     您也可以在淘宝网首页搜索“锦正茂科技”,就能看到我们的企业店铺,联系更加方便快速! 系统功能: 可以进行霍尔效应、R-H特性、R-T特性和I-V特性的测量,可得出参数:方块电阻、电阻率、霍尔系数、霍尔迁移率、载流子浓度和导电类型,可绘制以上参数随温度或磁场的变化曲线。 可绘制曲线: I-V特性—不同磁场和不同温度下的I-V特性曲线; R-H特性-固定温度,电阻随着磁场变化的特性曲线; R-T特性—固定磁场,电阻随着温度变化的特性曲线。
北京锦正茂科技有限公司 2022-05-10
浸没循环撞击流反应器
本实用新型的目的是克服上述装置的不足,提供一种能够创造良好的微观混合条件、使反应及反应-沉淀和结晶等过程有效地进行,保证物料有足够的停留时间、能适应各种反应体系要求,可以间歇、也可以连续操作,并能提供反应所需换热等条件的反应技术装备。 除具备传统搅拌反应釜的一切功能外,本反应器还具有极佳的微观混合性质和全混流—无混合流串联循环的特殊流动结构,适合于在分子尺度上进行的液相或以液体为连续相的过程,特别是化学反应—沉淀法制取超细粉体;撞击流面附近产生波动现象还有利于促进动力学,消除微观混合不良对过程速度的限制。在沉淀法制白炭黑、纳米TiO2、纳米铜粉等所有制备工艺实验中,该反应器都显示出优越性能—制得产品比传统搅拌反应釜产品更细、分布更窄;该反应器中结晶成长速度比比传统装置中更快。是搅拌反应釜理想的更新换代产品。已完成不同规格工业反应器的机械设计。
武汉工程大学 2021-04-11
立式循环撞击流反应器
对于在液相和液固相体系中进行的反应以及反应-沉淀和结晶等过程,反应器中的混合状况,尤其是分子尺度上的混合即微观混合有重要影响。工业上广泛用于这类过程的传统装置是搅拌槽反应器(简记为STR)。这种反应器通常是在一个高度与直径大致相等的容器中,依靠转动的单层或多层搅拌桨带动流体旋转运动,使流团之间和液固相之间产生相对运动,从而发生混合。由于这种方式产生的流团间和液-固相间相对运动不够剧烈,混合、尤其是微观混合状况不理想,因而液相和液固相中进行的上述过程效率不够高;同时,旋转引起的离心力使得搅拌桨输入的机械能大部分消耗在流体与器壁碰撞上,能量利用率也不高。化学工程研究室伍沅研发了一种“浸没循环撞击流反应器”,已获得专利(ZL00 2 30326.4)。该反应器具有下列重要特性和优点: (1)全混流-无混合流串联循环的特殊流动结构; (2)撞击流微观混合强烈; (3)通过循环的安排,可以根据需要任意设置反应时间,适应大多数反应体系的要求; (4)可以间歇、也可以连续操作; (5)可以提供换热条件。 它在制取超细粉体等应用中已显示出优越的性能;还具有动力消耗低的优点。然而,该反应器在工业应用方面也存在一定的局限性。主要问题是反应器侧壁形状有相当大的一部分平面,受力情况比较苛刻。当用于在加压或真空下进行的过程时,器壁势必做得很厚,大大增加设备重量、材料消耗和投资。本实用新型的目的是克服上述不足,通过改变结构、提供一种既能保持浸没循环撞击流反应器的优点和性能,又便于设计和制造成能在受压条件下工作的反应技术装备。它是浸没循环撞击流反应器(ZL00230326.4)的改进型。由卧式改为立式圆筒形结构,消除了所有平面壁,从而更容易制造加压反应器。其它性质和功能与前者相同。 销售专利售反应器,也可转让专利权或入股联合经营企业。
武汉工程大学 2021-04-11
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