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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
全球城市用地扩张对生态系统影响的最新研究成果
  陆地生态系统是全球陆地碳循环过程中重要的碳汇,同时,由于气候干旱、城市扩张等因子的扰动作用,陆地生态系统可释放大量二氧化碳,而成为碳源。作为陆地生态系统的指示因子,陆地NPP不仅反映了植被的光合生产能力,而且直接反映了生态过程(如碳源/汇)。全球陆地NPP的时空变化和影响机制具有较大的不确定性,是科学界争论的一个重要焦点。对城市用地扩张和气候驱动因子二者的陆地NPP响应进行单独分析的研究成果已有很多,但综合探讨城市扩张因子和气候驱动因子对陆地NPP变化的影响和相对贡献的研究较少,尤其是在全球尺度上的分析目前仍然处于空白。本研究利用30米分辨率的GlobeLand30数据分析了2000-2010年全球城市用地时空动态,同时结合MODIS的NPP产品(MOD17A3)、CASA模型和LPJ-Hydrology模型计算陆地NPP的时空分布,进而全面探讨过去十年间全球城市用地扩张和气候驱动因子对陆地NPP的影响。研究发现,2000-2010年全球城市用地扩张导致陆地NPP呈现减少的趋势(22.4 TgC year-1),这抵消了由气候驱动因子导致的NPP增加部分的30%。本研究分析了全球城市用地扩张和气候驱动因子对同期陆地NPP变化的影响和相对贡献,研究成果对于理解全球陆地NPP变化的复杂机制具有重要意义。
中山大学 2021-04-13
基于“种养结合,生态微循环”的秸秆高值综合利用技术及装备
根据当地种植养殖规模,匹配对应规模生产设备,形成种养结合的循环,降低农业废弃物运输成本和环境保护代价,提高农业生产效益。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 我国每年产生的农作物秸秆约9亿吨,随着农业生产技术进步,农作物亩产不断增加,秸秆量也不断增加,在黄淮海稻麦种植区,产生的大量水稻、小麦及特经作物秸秆,全量还田后造成的耕作成本增加、水体污染等问题,同时大规模的畜禽养殖场在小区域产生大量畜禽废弃物,其处理难度与成理成本增加。 受成本及环境等因素影响,秸秆及畜禽粪便不适宜远距离运输,因此本课题组提出“种养结合,生态微循环”的秸秆高值综合利用理念,系统研究了秸秆(水稻)微贮制备生物饲料的技术、小型禽畜粪污处理技术,集成国内现有的技术工艺路线,并开发复合菌剂及智能菌剂混合及喷淋装备等核心技术装备,形成秸秆就近制备饲料、饲料就近饲喂畜禽、畜禽粪便就近处理消纳的生态微循环的农业废弃物的高值利用模式,可为促进农业产业发展与环境改善,为乡村振兴贡献力量。 本成果经过示范、技术已基本成熟。本成果在国内外发表2篇论文,共获批6件专利。 主要特点: 以水稻秸秆等种植废弃物为原料的微生物制备生物饲料系统;将产出的生物饲料代替部分全日粮在当地养殖场饲喂畜禽;中小型养殖场的畜禽粪便、发酵沼渣、农作物秸秆等农业种养废弃物为原料的好氧堆肥系统,将生产出的有机肥在当地种植企业施播应用;根据当地种植养殖规模,匹配对应规模生产设备,形成种养结合的循环,降低农业废弃物运输成本和环境保护代价,提高农业生产效益。
南京农业大学 2022-07-25
东南大学 | “双螺旋、四联动、全链合”双创教育生态体系
东南大学聚焦大学生创新创业能力培养,着力构建“面向全员、贯穿全程、多元引导、知行相辅、科创互哺”的创新创业教育生态体系,不断健全“学做融创、知行合一”的“双螺旋、四联动、全链条”创新创业教育模式。
东南大学 2022-07-22
致力于构建AI驱动的宫颈癌筛查全流程应用生态
本公司主要产品-多模态宫颈癌智能辅助筛查系统,利用人工智能和图像处理技术实现宫颈液基细胞全切片智能解析和细胞DNA定量分析,应用自然语言处理技术对细胞学TBS报告、细胞DNA定量分析报告以及电子病历报告进行知识挖掘。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 祝新宇 软件工程 2019.9 / 2023.6 杨志鹏 软件工程 2019.9 / 2023.6 孙宇 软件工程 2019.9 / 2023.6 吕焓 国际经济与贸易 2019.9 / 2023.6 朱莹婧 会计学 2019.9 / 2023.6 唐昆铭 软件工程 2018.9 / 2022.6 刘波 软件工程 2018.9 / 2022.6 贺雨欣 软件工程 2018.9 / 2022.6 束童 软件工程 2018.9 / 2022.6 孙东东 软件工程 2018.9 / 2022.6 黄薇 软件工程 2018.9 / 2022.6 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 史骏 软件学院 副教授 机器学习与智慧医疗 四、项目简介 本公司主要产品-多模态宫颈癌智能辅助筛查系统,利用人工智能和图像处理技术实现宫颈液基细胞全切片智能解析和细胞DNA定量分析,应用自然语言处理技术对细胞学TBS报告、细胞DNA定量分析报告以及电子病历报告进行知识挖掘,形成宫颈癌细胞学知识图谱辅助医生决策和病理科室质控,建立多模态宫颈癌智能辅助筛查系统及其辅助诊断模型,构建AI驱动的宫颈癌筛查全流程应用生态,力争减轻筛查过程中病理医生的工作强度,最大限度地提高宫颈癌筛查的质量和效率。 本公司主要出售两种产品:(1)宫颈癌数字病理云平台:用户批量上传宫颈液基细胞全切片图像至远程,云端将自动进行智能分析,本系统算法软件已在远端服务器进行部署搭建,适应了减轻病理医生阅片筛查工作强度的需求。(2)智能显微镜及其AI组件:系统实时读取显微镜下视野,实时出具分析结果,团队研发的算法已通过嵌入式开发实现了软硬件一体化服务,能够适配多种品牌的显微镜。由于宫颈癌数字病理云平台需要经过价格昂贵的扫描仪制作数字化全切片的繁琐制作过程,成本较高,该产品形式避免了过程繁琐的数字化全切片制作过程,同时成本较低,主要针对社区、乡村等基层医疗机构,有利于提高宫颈癌早筛的覆盖率。
合肥工业大学 2022-07-27
球型及圆柱型油罐内部清洗机器人
一种用于球型和圆拄型油罐和农药罐等各种密闭容器的清理修补机器人。本项目针对石化等行业目前存在的球型及圆柱型两种主要的油罐容器类型,研究开发了极坐标及圆柱坐标油罐清洗机器人。这两种机器人工作空间完全适合直径5米左右的球型及圆柱型油罐的内部形状,通过电脑编程可适应更多的内部型腔;在机器人手臂末端的夹持器上可更换液体喷头或旋转刷头,从而实现化学清洗或机械刷洗或修补;机器人本体采用开伸缩式折叠结构,收缩可适应罐顶人孔口径(500mm),进入油罐内部后,可展开(工作直径达5000mm),刷头工作接触压力和清洗空间半径可进行调节。 机器人特点:机构小巧灵活、清洗效果好效率高、成本低。
北京航空航天大学 2021-04-13
1GSP—200 型旋耕复合作业型水田平整机
该机型由中型拖拉机配套,麦收后秸秆全部铺匀放田,放水沤田 2 天,由本机型实施带水旋耕、灭茬、起浆、水田平整一次性作业,即可得出符合机械化中小苗插秧的水田,彻底改变了原水田耕作工艺先耕地后碎土,再平田是我三次作业法,省工、省时、节本、降耗。且能做到麦秸秆的全量还田。
扬州大学 2021-04-14
YOCQz450 型大功率调速型液力偶合器
1、成果简介:该型号是结合本课题为用户研发的第一种样机,最大传递功率5200kW,额定转差率≤3%,调速型液力偶合器最高效率≥97%,总机最高效率≥95%。用于离心式工作机械时其调速范围1~1/5,用于恒扭矩工作机械时其调速范围1~1/3。结构形式为前增速高转速型,主要由箱体、输入端增速齿轮轴、液力偶合器、调速勺管、电动执行器、输出轴等组成。前置一对增速齿轮,以提高偶合器的输入转速,提高传递功率的能力,并降低液力偶合器有效直径的规格,适应在高转速机械上应用。主要用于发电厂大功率风机和水泵的调速运行以
吉林大学 2021-04-14
实训用V型铁V型架-钳工划线平台-铸铁平板
产品详细介绍实训用V型铁V型架-钳工划线平台-铸铁平板铸铁平板(铸铁平台)相关的分类:根据用途可把铸铁平台平板分为以下几类。检验平台平板、划线平台平板、测量平台平板,校正平台平板,装配平台平板,火工平台平板,试验平台平板,基础平台平板,T型槽平台平板,焊接平台平板,铆焊平台平板,校管平台平板,圆平台平板,研磨平台平板。 铸铁平板(铸铁平台)相关的制造标准:按JB/T7974-1999标准制造,精度按国家标准计量检定规程JJG117-91执行。 铸铁平板(铸铁平台)的规格:100X100-4000X8000(mm) ,异型规格可订做,大于4000X8000(mm)可做拼接。 铸铁平板(铸铁平台)的材质:优质高强度灰铸铁HT200-250,硬度HB170-240。 铸铁平板(铸铁平台)的样式:筋板式。铸铁平板(铸铁平台)的精度:0级、1级、2级、3级、精刨,根据用途来区分精度。 铸铁平板(铸铁平台)的相关用途:铸铁平板平台用途广泛,在机床、科技、汽车、电机、造船等各个行业都广泛用到。 具体的可以用于各种检验工作:用于精度测量用的基准平面;用于机床、机械的检验测量基准;或检测精密零件的尺寸精度或行为偏差;并作精密划线,在机械制造中也是不可缺少的基本工具。 铸铁平板(铸铁平台)的表面处理:工作面多采用人工铲刮工艺,工作面上可加工V型、T形、U形槽、燕尾槽、圆孔、长孔等。 铸铁平板(铸铁平台)的检验:检验时工作面应进行涂色对研检验。对研后任意25mm×25mm中的接触点数之间应不大于5点。若有争议,按接触点面积的比率为评定依据。
深圳市锦盛工业设备有限公司 2021-08-23
ISOH 4-20mA系列4-20mA电流环路两线无源型信号隔离器
ISO 4-20mA/ISOS 4-20mA/ISOH 4-20mA系列4-20mA电流环路两线无源型信号隔离器 无需外接任何元件即可实现4-20mA或0-20mA电流环路信号隔离器,产品有PCB板上安装的IC封装、DIN35标准导轨安装和PIM面板嵌入式安装方式。 DIN导轨式安装方式可实现信号一进一出、二进二出、三进三出等多路隔离传输功能。 PIM 面板嵌入式智能化变送表可实现4-20mA信号隔离显示、报警控制及远距离无失真传输等多种功能。 广泛应用在冶金采矿、石油化工、电力设备、医疗仪器、工业自动化、新能源设施及军工科研等领域,用户可根据现场需要选择合适产品。
深圳市顺源科技有限公司 2024-07-31
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