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[成果] 1800300140 上海
S141.4 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:所属类别:农村农业污染控制技术技术来源:自主研发适用范围:农村生活垃圾处理基本原理: 固相有机物的厌氧降解基本可划分为液化(水解)和甲烷化(气化)两个阶段。两阶段的优势微生物相不同;其中,水解段微生物大多为兼性,对pH环境的兼容性亦较大;而甲烷化段微生物为严格厌氧,仅适应中性的pH环境。生活垃圾,即使是在分类收集或分选后,仍然是高度混杂性的基质,其发酵环境条件很难严格控制,在村镇社区小规模的处理设施条件下,更加难以实现严格厌氧和中性pH环境的控制。课题研发的关键技术,将水解段和甲烷化段予以分离,隔离了混杂生活垃圾对甲烷化段微生物的直接影响,可以保证甲烷化产沼过程的稳定运行,也避免了厌氧过程环境条件控制的复杂性,简化了设备设计,为技术成本与村镇社区条件的相容性提供了基础;同时,水解段采用堆置发酵方式,也为水解后衔接好氧稳定提供了条件。 同时,为了保证足够的有机物水解率,达到要求的有机物气化水平,采用了沼液循环水解方式,从微生物、环境条件和传递条件三方面强化水解发酵速率。 工艺流程: 可降解生活垃圾分流收集,通过分类收集实现可降解生活垃圾(食品垃圾、卫生用纸、居住区的农作物残余等)的分流收集;可降解生活垃圾水解发酵,分流收集可降解生活垃圾形成堆体,通过限量通风和循环液浸滤强化水解发酵使易降解有机物溶出;水解液甲烷化产沼,富集了溶出有机物的水解液在厌氧反应器中甲烷化发酵转化为沼气,沼液循环至水解堆体利用;水解剩余物好氧稳定制堆肥,堆体水解完成后停止循环液浸滤,足量通风进行好氧稳定和腐熟,得到堆肥产品。 关键技术:易腐生活垃圾水解-甲烷化-好氧稳定技术。
[成果] 1800300153 上海
X703 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:水体治理与修复技术技术来源:自主研发/优化集成适用范围:南方平原河网地区面源污染物拦截和削减基本原理: 通过新型模块化生物接触氧化-生态滤池组合工艺、农村生态沟渠往复式植物栅格系统和密植型生态浮床等技术的集成与优化,因地制宜,利用河边滩等荒弃地,采用异位和原位双重净化方式,在入河之前对污染物进行生态拦截与深度净化,最终实现入河污染物负荷的有效削减,为水体水功能稳定达标和饮用水水质安全提供保障。 工艺流程: 1、沟渠来水首先经过格网过滤,去除水中较大的悬浮物。 2、格栅出水流至生态填料接触氧化渠进行预处理,氧化渠内放置纤维生态草填料,并对水体进行曝气,以保证处理效果。 3、出水流入多级生态滤池系统,利用基质-微生物-植物的共同作用对河水进行净化。 4、在通过在河道里构建密植型高效生态浮岛和强化净化型生态湿地,以实现对入河污染物的原位净化。 关键技术: 1、模块化生物接触氧化-生态滤池地组合工艺; 2、农村生态沟渠往复式植物栅格系统; 3、密植型生态浮床构建技术。
[成果] 1800300008 上海
TU991.33 应用技术 其他水利管理 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:自主研发与优化集成适用范围:城市分流制管网雨污混接改造基本原理: 在通过雨水管网混接成因解析确定雨水管网混接来源及混接水量的基础上,确定雨水管网混接改造的基该方案(分流改造为主或者末端截流为主);对拟实施分流改造的重点区域,有针对性地开展混接现场调查,确定混接点的位置及混接水量;采用混接改造综合决策支持平台,对分流改造的可行性进行论证,优化混接改造工程技术方案。 工艺路线: 1.雨水管网混接污染成因解析综合采用雨污水管网水量平衡分析和水质特征因子检测方法,确定雨水管网混接来源及混接水量比例。首先是对研究区域污水产生量、污水收集量和旱天雨水管网不同运行工况下的排放水量进行平衡分析,确定混接水量来源(污水、地下水、河水等);采用表征不同混接类型的水质特征因子指标,通过入流和出流的污染物质量平衡分析,进一步明确雨水管网混接成因及混接水量(不同类型的生活污水、不同行业工业废水等)。 通过雨水管网混接污染成因解析,初步确定混接改造的基该方案(分流改造为主或者末端截流为主)。 2.雨水管网混接源现场调查: 对于需进行分流改造的系统,进一步通过分区域单元的管网水量和水质特征因子调查,并采用研发的雨水管网多功能检测装置,开展现场调查,确定主要混接源的位置及混接水量;对河水倒灌和管网渗漏严重的系统,调查河水倒灌点和管道破损管道。 3.雨水管网混接改造优化技术方案论证采用研发的雨水管网混接改造决策支持系统,对雨水管网混接改造方案进行优化论证。雨水管网混接改造决策支持系统集成综合管网水力模型、管网GIS系统和管网运行实时监控系统:管道GIS系统能够直观显示雨污水混接点源位置、混接水量、混接管埋深、雨污水管线走向等信息;管网监控系统对雨污水管网运行水位进行实时动态监测;管网水力模型结合管网GIS系统和运行监控系统对污水管网在混接改造前后的水力效能进行评估,确定分流改造的可行性和必要的局部改造污水管段。 关键技术: 1.基于水量平衡和水质特征因子的雨水管网混接成因解析技术。 2.雨水管网混接改造决策支持系统平台与混接改造优化技术。
[成果] 1800300020 重庆
X505 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:自主研发适用范围:受初期雨水冲击的中小城市污水处理厂基本原理: 重庆三峡库区的年降雨为1000~1200mm,其中60~75%都集中在6-9月份,其特点是降雨历时短,降雨强度大,易形成的中小城市地面径流量大、冲刷力强,其初期雨水携带污染物多,对水环境的污染影响大。加之,现阶段重庆主城部分区域和三峡库区范围内的部分中小城市由于管网系统不完善,三峡库区中小城市的污水处理厂多采用截流式合流制排水系统,雨季时水质的变化受到当地气候、空气状况、服务区面积、地表特性等复杂因素影响,导致雨污混流污水变化大、水质复杂,旱季和雨季的原水水质水量的剧烈变化给污水厂的设计和运行带来一系列困难。所以为了污水厂的稳定高效运行,不仅需要考虑其旱季时运行管理情况,还需要研究雨季时污水厂雨污联合调控措施和运行策略。 对于合流制系统造成的暴雨时期对污水厂的流量冲击负荷,国外多采用在污水厂中增设雨水简易处理储存构筑物的方式,在暴雨流量进入时将初降雨水转入,而在流量负荷减小之后再将处理后部分储存的雨水送至生物处理部分进行处理,即降低了对污水厂生物处理构筑物的冲击,又对污染较重的初期雨水进行了有效处理。但对于与污水处理部分的设计计算,则需根据各流域的特点进行,以达到可靠和经济的目的。 要打破上述突出问题对库区中小城市污水厂稳定运行的影响,需要从技术、管理、运行三个方面开展工作,通过相互结合,形成适合中小城市的优化运行的技术系统与管理模式。 工艺流程: 针对暴雨期库区降雨短历时、高径流的特点,对重庆三峡库区污水厂的运行造成了极大影响的问题,在分析雨天初期合流溢流污水污染情况、初期冲刷效应、污染物的时间变化特征及空间变化特征的基础上,研究了暴雨期合流初期雨污水中颗粒物去除的强化预处理技术及暴雨期合流初期雨污水冲击时A2/O工艺的优化调控方案,比较了小试规模时不同预处理方案与A2/O工艺优化调控方案抗击初期雨污水冲击的组合应用效果,并选择了最佳的优化调控方案与参数进行中试验证。同时,针对合流制系统污水中含大量特细砂,且传统的除砂工艺除砂效果差的问题,在研究合流制系统污水主要污染物时间变化特征、空间变化特征以及特细砂特性的基础上,研究了合流制系统污水中去除特细砂的强化预处理技术与合流制系统污水随季节变化时A2/O工艺的优化调控方案,比较小试规模时不同预处理方案与A2/O工艺优化调控方案的组合应用效果,选择最佳的优化调控方案与参数进行中试验证。最后根据小试与中试实验所获得的优化控制方案与参数,进行工程示范。 关键技术: 1、库区合流污水处理与优化运行调控技术通过对合流污水污染物进行研究后发现,污水中存在的特细砂是影响合流污水生物处理过程运行不稳定的一个主要原因;根据特细砂的特征,研究了去除合流污水特细砂的技术及其工艺条件;在此基础上,通过对不同季节A2/O工艺处理合流污水影响COD、氨氮、总氮和总磷的关键因素,获得了使处理后的出水稳定达到一级B排放标准的最优调控参数。 2、库区初期雨污水强化处理技术在对库区合流制排水系统雨天初期雨污水污染物变化规律进行分析的基础上,研究了初期雨污水中颗粒物强化去除的预处理技术,发现无论采用絮凝沉淀还是旋流沉砂结合初沉池的方法,都可以有效去除初期雨污水中的颗粒物;通过技术和经济分析,确定采用旋流沉砂+初沉池方案对合流初期雨污水进行预处理,并对其工艺条件进行优化。
[成果] 1800180033 上海
R318.08 基础研究 卫生材料及医药用品制造 公布年份:2018
成果简介:高分子囊泡是“高分子材料学”领域的重要课题,在生物医药等领域具有广阔的应用前景,但许多传统高分子囊泡的膜结构是完全疏水的,导致作为药物载体时其性能下降且不易调控,因此囊泡的膜结构是该领域的一个核心问题。 该项目构建了囊泡的疏水和亲水微区共存的两亲膜结构理论,进而根据该理论构筑了具有癌症诊疗、抗菌等功能的囊泡,取得了一系列原创性成果,为药物载体材料的设计提供了新的思想方法,为赋予囊泡新功能提供了新策略。同时,丰富了自组装理论,革新了人们设计生物医用材料的思路。重要科学发现有: 1.构建了高分子囊泡的两亲膜结构理论。提出了均聚物氢键、端基、电荷驱动自组装原理,揭示了均聚物囊泡疏水和亲水微区共存的两亲膜结构本质,进而构筑了具有细胞核孔结构和功能的共聚物“人工核膜”囊泡,为设计一系列生物医用高分子囊泡奠定了理论基础。同时,提出了利用透射电镜测量囊泡膜厚的新理论和新方法,并被同行广泛采用。 2.构筑了癌症诊疗高分子囊泡。为解决癌症诊疗中的高灵敏检测、高效药物递送和高效治疗三个问题,根据两亲膜理论构筑了诊疗一体化囊泡、超声/pH响应囊泡、肿瘤干细胞靶向囊泡。提出的囊泡非对称晕层设计策略可将磁共振成像灵敏度提高一个数量级;设计的肿瘤干细胞靶向囊泡实现了小核酸和化疗药物的控释,并高效杀死肿瘤细胞。 3.开发了一系列高效抗菌囊泡。揭示了高分子囊泡不同于传统抗生素的抗菌机制,进而提出了囊泡“膜表面富集正电荷抗菌”的思想,得到了同行高度评价并被跟进研究,为解决细菌耐药问题开启了新思路。 2011-2015年发表的8篇代表性论文他引618次(Google Scholar:618;Web of Science:549),篇均77次。近5年发表通讯作者论文50篇,其中唯一通讯42篇,IF > 5的34篇。迄今以第一或通讯作者发表SCI论文93篇,包括5篇JACS,1篇Adv. Mater.和Angew. Chem.,24篇ACSNano/Biomaterials/ACS Macro Lett./Macromolecules/Biomacromolecules/ACS Appl. Mater.Interfaces (2/1/2/8/7/4),9篇ESI高被引和2篇ESI热点论文。被Nature、Science、Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、JACS等权威期刊正面引用和评价,被选为ACS Macro Lett.封面,共被SCI引用4629次,单篇论文最高被引424次。获10项授权中国发明专利。应邀在Chem. Soc. Rev.(2篇),Prog. Polym. Sci.,Adv. Mater.等权威期刊发表展望、专论及综述共7篇。主要完成人杜建忠在国内外学术会议上作邀请报告40多次,入选英国皇家化学会会士和中国化学会高分子学科委员会委员。
[成果] 1800300215 上海
TU991.2 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术技术来源:优化集成适用范围:微污染原水的中小规模水厂深度处理。 基本原理: 采用投加粉末活性炭PAC的超滤膜工艺(PAC/UF)来处理微污染水源水。原水经混凝、沉淀去除浊度和一部分有机物后进入膜反应器,依靠生物降解、活性炭吸附和膜分离联合作用来实现优质饮用水生产。 关键技术: 混凝、生物粉末活性炭和超滤膜集成技术。原水由潜水泵提升至沉淀池,经过混凝沉淀去除大部分浊度颗粒和一部分有机物后,自流进入到膜反应器中,同时在进水口处投加粉末活性炭(PAC)。鼓风机通过穿孔曝气管向反应器中连续供氧以满足微生物生长和PAC颗粒悬浮的要求,同时在膜表面形成一定的水力剪切和冲刷作用防止膜面污染物过度沉积。
[成果] 1800300003 上海
[X505, X703.1] 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:优化集成适用范围:低碳源城镇污水主要技术指标和参数:出水氮磷浓度均达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级A排放标准(GB18918-2002)一、基本原理: 通过对回流污泥预浓缩系统和内置缺氧区对提升厌氧-氧化沟工艺脱氮除磷性能进究,回流污泥预浓缩能够强化预缺氧池中硝酸盐的内源去除率、强化厌氧区碳源有效利用,保护厌氧环境,强化系统的除磷能力;而内置缺氧区能够强化氧化沟内碳源的有效利用,强化系统的脱氮能力。 二、工艺流程: 在常规的“厌氧+氧化沟”工艺基础上,通过添加回流污泥预浓缩系统,将回流污泥通过预浓缩池进行重力浓缩后再回流至预缺氧池,上清液直接流入氧化沟的缺氧段。 三、关键技术: 结合污泥预浓缩系统和内置缺氧区。
[成果] 1800180032 上海
P467 基础研究 气象服务 公布年份:2018
成果简介:陆源碎屑物质的形成、搬运和沉积过程,是理解地球表层物质循环和全球气候变化的重要环节。 南海是西太平洋地区最大的边缘海,是全球接收陆源碎屑物质最多的半封闭海盆;南海同时还具有丰富的表层和深海洋流系统,保存完好的高沉积速率深海地层,使得南海成为全球开展陆源碎屑物质形成、从源到汇搬运过程、以及深海沉积动力过程研究的理想场所。该项目通过详细调查遍布南海海底和周边陆地河流样品的矿物学和地球化学组成,在南海建成全球先进的深海沉积动力过程观测系统,从深海原位观测的季节尺度、表层沉积样品指示的百年尺度、以及深海岩芯揭示的第四纪万年尺度等多时间尺度变化过程,研究南海陆源碎屑物质从源到汇搬运过程及其控制机理,取得原创性的研究成果。该项目所属海洋科学学科。 项目取得四个方面的重要科学发现: (1)揭示东亚季风是南海周边陆源碎屑物质化学风化形成作用的最重要驱动因素。提出东亚季风温暖潮湿的气候条件是控制南海区域地表化学风化作用的一级驱动因素,构造活动由于会加快地表岩石机械剥蚀、减少化学风化作用时间成为次级驱动因素,而岩石性质特别是中基性火山岩在季风气候影响减弱时对岩石风化过程起到重要作用。 (2)发现等深流和中尺度涡对南海深海陆源碎屑物质的远距离搬运起到最关键作用。南海深海洋流搬运物质过程的原位观测,第一次定义深海等深流的速度结构及其季节性变化,发现海表生成的中尺度涡能够穿透数千米水层,与等深流一起共同对南海深海沉积物远距离搬运起到关键作用。 (3)发现台湾是南海北部晚第四纪以来深海陆源碎屑物质最重要的物源区。运用粘土矿物及其钕同位素组成,识别出台湾、吕宋和华南是南海北部接近理想状态的物源区端元,进而通过高分辨率分析定量恢复物源区供给的时间序列变化,发现台湾在晚第四纪以来给南海深海供给沉积物维持在40-60%,是南海深海陆源碎屑物质最重要的物源区。 (4)提出粘土矿物比值“蒙脱石/(伊利石+绿泥石)”作为南海第四纪东亚季风演化的沉积学替代指标。揭示蒙脱石主要形成于周边岛屿火山岩的快速化学风化作用,记录了同时期的东亚夏季风气候条件;伊利石和绿泥石形成于周边陆地和岛屿的机械剥蚀作用,提出蒙脱石/(伊利石+绿泥石)比值是南海第四纪东亚季风演化的良好指标,显示东亚夏季风演化具有岁差周期的热带驱动特征。 项目研究成果先后在国内外刊物发表52篇学术论文、专著1部,其中SCI收录论文36篇。代表性论文(8篇)总被引用847次,其中:他引627次,SCI他引399次。该项目揭示南海陆源碎屑物质从周边陆地化学风化形成作用、深海洋流远距离搬运作用、物源区碎屑物质供给定量研究、以及指示第四纪东亚季风演化等源汇过程及控制机理,促使南海成为国际该领域研究程度最高的边缘海。研究成果引起国际国内学术界广泛兴趣,并受到积极评价,突显南海作为深海过程研究的最佳天然实验室,对促成中国深海科学的跨越式发展具有重要意义。
[成果] 1800180272 上海
R782.4 基础研究 医院 公布年份:2018
成果简介:该项目属于计算机技术在医学领域应用的创新成果,开发了“口腔颌面疾病医学诊断系统”,通过该系统,医生对病人的病情可以有充分的认识和诊断,能直观地观察病人的下颌骨和颞下颌关节的状况。利用下颌骨系统的CT和MRI医学图像进行下颌骨系统三维重建、运动模拟及有限元分析,并进行下颌骨系统髁突部位结构及受力研究,模拟下颌骨受到撞击情况下的应力应变机制,为下颌骨系统相关疾病的诊断、治疗及手术方案的确定提供科学依据。 该项目为自然基金课题的成果应用,采用的两项关键技术主要为:利用CT和MRI医学图像,通过下颌骨系统重建、运动情况模拟和受力机制分析三个方面展开渐进性下颌后缩的研究。同时,构建了口腔颌面疾病本体,对下颌骨常见疾病进行归纳,提供了相关疾病信息的检索。重点依托国家自然科学基金等项目通过多部门,产、学、研协同攻关和全方位的集成示范,为下颌骨系统相关疾病的诊断、治疗及手术方案的确定提供科学依据。提高了医疗诊断的准确性。项目主要创新成果如下: (1)应用阈值分割、边缘检测等方法,实现从CT图像软组织和骨骼的分割;运用图像增强方法,对MRI医学图像进行预处理,实现MRI医学图像的增强;运用图像配准和融合方法,实现同一名患者CT和MRI医学图像的配准融合; (2)实现下颌骨系统三维重建及可视化,生成下颌骨系统数字模型,在临床上用来清楚地显示下颌骨系统的结构;显示不同咬合状态时下颌骨的状态,并对下颌骨模型进行连接,模拟下颌骨系统的运动,绘制相应的下颌骨左右侧髁突的运动轨迹,为诊疗提供依据; (3)应用旋动理论对下颌骨系统多个特征部位施加不同方向的压力,分析其具体的受力情况,研究相应的应力应变机制,在临床上用来模拟下颌骨系统在受到撞击后的变化,找出下颌发生渐进性后缩的原因; (4)构建了口腔颌面疾病本体,对口腔颌面外科常见的疾病、症状、治疗方法和病人的情况进行概念归纳和相关信息的检索,辅助医生进行下颌骨系统疾病的治疗。 项目发表国内外重要学术论文40余篇,其中SCI检索10篇,EI检索11篇。 项目成果已成功用于长海医院、长征医院等大型医院口腔科,达到了很好的效果。随着其继续推广应用,将产生更大的经济与社会效益,项目成果促进了口腔科诊断技术的发展。也为为下颌骨系统相关疾病的诊断、治疗及手术方案的确定提供科学依据。
[成果] 1800300238 安徽
X703 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:自主研发/优化集成。开发的“内循环多维电催化废水处理装置”获实用新型授权专利(ZL.2010 2 02406669.5)。 适用范围:适用于高浓度、难降解有毒有机化工废水的预处理基本原理: 该技术综合了电催化氧化、吸附和生物降解处理作用,特别适用于含难降解有毒有机物的废水处理,在高效去除化工废水急性生物毒性、提高废水可生化性的同时,使废水的污染负荷削减60%左右。研发的新型内循环多维电催化氧化废水处理装置,克服了传统电催化设备水力混合特性差、有效反应时间短、电极易损坏的缺点,实现了装置内水力停留时间与污染物停留时间分离,在不增加设备水力停留时间下,延长了污染物滞留时间,提高了反应效率。活性炭厌氧生物流化床工艺综合了吸附和生物降解作用,处理效率高,工艺稳定,耐冲击负荷,污泥量少,占地省、运行成本低。该成果采用电催化氧化+活性炭厌氧生物流化床组合工艺替代传统的铁碳微电解+Fenton试剂氧化+厌氧水解酸化预处理工艺,COD去除率提高了20%左右,处理成本从4.5元/吨左右降至2.5元/吨左右。 工艺流程: 工艺流程为“农药化工废水-中和沉淀-混凝气浮-电催化氧化-厌氧活性炭生物流化床-生物接触氧化-曝气生物滤池-出水达标排放”。具体如下: 高盐度、高浓度有毒有机农药废水先采用中和沉淀和混凝气浮,调节废水的pH至中性,并去除废水中的大部分悬浮物和油类污染物,然后送入电催化氧化反应器,高效去除废水的急性生物毒性、提高废水可生化性,再经活性炭厌氧生物流化床高效截留降解废水中的有机污染物,出水达到后续好氧生化单元的进水要求,经生物接触氧化和曝气生物滤池处理后,出水达到园区污水接管标准(《污水综合排放标准》GB8978-1996的三级标准)。 关键技术: 1、高盐度有毒有机化工废水的电催化氧化预处理技术; 2、高浓度难降解有机废水的活性碳厌氧生物流化床处理技术。
[成果] 1800300016 上海
TU991.114 应用技术 其他水的处理、利用与分配 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:优化集成技术适用范围:合流制排水系统改造及溢流污染控制方案研究及设计基本原理: 基于水力模型完成了杏花排水系统改造方案优化与优化运行方案削减溢流水量的研究,提出了排涝能力未达标的旧合流制系统改造工程的方案,以及改造工程完成后的系统的优化运行方案。提出了控制杏花系统的雨天溢流的调蓄池建设方案,并完成其工艺设计。采用耦合了管底冲淤的改进型SWMM软件预测不同截流倍数下污染物的去除比。以最大单位投资污染物去除比为优化目标,获得基于单位投资环境效益的最佳截流倍数。研究开发了用于初期雨水就地处理的旋流分离及高密度澄清处理设备。 关键技术: (1)基于水力模型优化调控的线内调蓄技术采用当量连接管概化老杏花系统与南淝河的雨天重力出流水力联系,建立了改造前杏花系统的水力模型,可模拟不同启排水位对杏花系统新增管道容积的调蓄效果的影响。制定了可充分发挥杏花系统新增管道容积的调蓄效果的系统建设完善方案,以及改造后系统的优化运行方案。 根据示范工程半年的实际运行数据和当地降雨特性与排水系统能力的概率,计算结果表明经过优化改造与调控的新系统较老杏花系统可削减溢流水量30%。 (2)基于水力模型的初期雨水调蓄池设计方法运用排水管网水力模型,研究了初期雨水调蓄池的设计参数与运行方式,根据代表性降雨年份的实际降雨过程进行长期连续模拟,分析了现有截流倍数下不同设计运行参数的调蓄池的运行效率,评价了调蓄池容积对年溢流削减率、年溢流次数、年蓄满次数的影响,并分析了调蓄池容积的利用效率,建立了根据当地排水管网现状、受纳水体环境容量、降雨特性进行调蓄池设计的可靠方法。 (3)基于改进型SWMM和单位投资环境效益的截流倍数优选方法建立了耦合管底冲淤的改进型SWMM预测模型,可大幅度提高合流管道系统雨天出流降雨后期的水质模拟精度,如COD总量相对误差绝对值的均值由22.70%降至15.15%。 查新结果表明,在SWMM中耦合管底沉积物冲淤模块构建改进型SWWM的研究成果在国内外未见相关报道。 利用改进型SWMM模型,预测合流制排水系统雨天水质水量、不同截流倍数时特定污染物全年的截污比及相应的污染物去除比;根据不同截流倍数时截流干管和污水处理设施的工程投资,得到巢湖市老城区单位投资最大污染物去除比的截流倍数为4.0,建立了基于改进型SWMM和单位投资环境效益的合流制系统截流倍数优选方法。 (4)初期雨水就地处理技术研究开发了用于初期雨水就地处理的旋流分离及高密度澄清处理设备。通过现场中试,确定了旋流分离设施及高密度澄清设施处理雨污混合污水的设计与运行参数。高密度澄清中试设备对SS、COD平均去除率分别为80%、60%;旋流分离就地处理中试设施对SS、COD平均去除率分别为20%、13%。建设了处理规模为500m3/h的分流制混接系统初期雨污混合污水旋流分离处理的示范工程。 查新结果表明,针对巢湖流域而言,采用旋流分离和高密度澄清技术处理初期雨水在国内未见文献报道。 技术来源及知识产权概况: 该技术整体上属于优化集成技术。其中,利用水力模型研究线内调蓄减少溢流量、利用改进型SWMM优选截流倍数技术为自主研发型。
[成果] 1800180101 上海
TP393.4 应用技术 电信 公布年份:2018
成果简介:近年来,随着互联网的快速发展,推动着数据量呈现爆炸式增长,其重要性正在不断凸显。区别于传统数据形式,网络大数据具有大规模、混结构、强时变、低密度等特点,现有技术实行海量采集和全量计算,以倒排索引等形式组织数据,通过数据脱敏和身份认证进行可信管理,导致大量低效甚至无效的数据采集与处理,不仅浪费大量的存储与传输资源,而且存在效率低下、应变不够、可信难控等问题。 针对上述问题,在国家等各类研究计划资助下,以大数据勘探为核心,大数据的感、知、联、控为目标,发明并实现了具有自主创新的数据勘探器、挖掘分析器、内容索引器、可信管理器,构建了网络大数据优化计算与可信管理关键技术体系,并在多个领域获得成功应用。 主要发明点如下: (1)受地质矿产勘探的启发,发明了大数据资源勘探器,变海量采集为量化勘探,掌握资源状况与价值所在,实现优化采集,克服了大数据开发利用的盲目性,有效减少无用功; (2)在数据勘探基础上,发明了集合特征优选、高效分类与自适应聚类的大数据挖掘分析器,变全量计算为增量计算,解决大数据强时变、增量性的处理需求与难题; (3)建立了大数据资源的索引网络模型,提出了基于索引网络的探索式搜索技术,发明了内容索引器,变倒排索引为索引网络,变匹配搜索为探索搜索,解决了大数据组织管理的语义缺失、异构冗余等问题,实现了语义关联信息的有效推荐。 (4)建立了基于综合行为认证与可信评估的大数据保护与可信管理技术体系,发明了可信管理器,变数据脱敏为过程监控,变静态身份认证为动态行为认证,保障了大数据的隐私安全与可信管理。 成果获美国发明专利1项,澳洲创新专利7项,国际PCT12项,中国发明专利49项;行业标准5项;软件著作权23项;发表论文87篇,其中ACM/IEEE系列汇刊29篇,专著1部,SCI检索58篇,EI检索80篇,谷歌学术引用1300余次;2017年获国家优秀发明专利1项。 成果得到了中国科学院/工程院、欧洲科学院等多国院士及ACM/IEEE Fellow等引用和正面评价30余次。其中,加拿大皇家科学院士Victor C. M. Leung教授评价该成果为“首个考虑社区内节点不同等级活跃度的高效数据传输策略”。 上海市计算机软件评测重点实验室测试报告和上海科学技术情报研究所水平检索报告结论为:该成果所推荐的关键词相关性为0.63(好于谷歌的0.62);新颖性为0.75(好于谷歌的0.03);多样性为0.52(好于谷歌的0.29);成果“网络大数据优化管理与计算服务平台总体达到国际先进水平,其中,可信管理与认证技术达到国际领先水平。”成果在金融、保险、贸易、电商、交通等十余个行业领域的20余家企业及单位得到成功应用,取得了显著的经济和社会效益,近三年新增产值超过250亿元,新增利润超8.2亿元,新增税收超8.4亿元,减少资金损失2.66亿元,创收外汇1205万美元。
[成果] 1800180263 上海
P618.130.8 应用技术 矿产地质勘查 公布年份:2018
成果简介:该项目属于地质矿产普查与勘探学科所属的石油地质学、储层沉积学技术领域。 鄂尔多斯盆地中生界延长组是中国第一大油田长庆油田勘探开发的主要勘探开发目的层。随着勘探开发程度的不断深入,在晚三叠世延长期湖盆深水发育区的陇东地区钻遇厚层致密砂岩。深水区厚层砂体的沉积成因与展布、砂体之间的上下相互叠置关系、砂体之间的连通性等都影响着油气的运移与富集,更影响着钻井勘探成功率与开发石油效率,因此阐明深水区砂体成因并预测和建立砂体三维构型的储层建筑结构模式对提高油气勘探效率具有十分重要的意义。 该研究自2008年开始,在“十一五”、“十二五”国家科技重大专项《鄂尔多斯盆地大型低渗透岩性地层油气藏开发示范工程》(2008ZX05044)/(2011ZX05044)的支持下,该项目组成“产、学、研”联合攻关团队,经过7年的技术攻关,以鄂尔多斯盆地晚三叠世延长期深水湖盆发育区陇东地区延长组储集砂体为研究对象,以深水区砂体成因及预测为基础,以砂体储层三维构型的层次性和空间分布为先导,重点研发深水区储集砂体的三维构型空间展布特征与沉积模式的关键预测技术,逐渐形成了创新性突出的“大型坳陷湖盆深水区砂体三维构型关键技术及其应用”。取得了系列创新性成果: 1、创建了大型坳陷湖盆深水重力流沉积的砂体成因模式分析技术。得出在火山、地震等的触发作用下,三角洲前缘砂体在坡折带附近发生滑塌,在湖盆深水区域逐次形成块状滑塌岩;大套块状砂岩继续整体运移,裹挟底部泥岩形成撕裂屑,在坡脚附近位置堆积形成砂质碎屑流砂体;后期的细粒的沉积物在砂质碎屑流块体前端或边缘沉积,形成浊积岩砂体。 2、发明了确定束缚水饱和度的方法和装置,建立了鄂尔多斯盆地中生界延长组低渗透砂岩储层分类定量评价国家标准;解决了深水区致密低渗透砂岩储层含油饱和度无法定量表征的难题,为深水区致密砂体储层流动单元类型划分及展布预测提供了可靠的技术支撑。 3、建立了深水区砂体的层次界面、岩相、构型单元,利用随机建模技术构建了多层次、多尺度、多参数研究深水区砂体储层的三维构型技术系列。 通过开展深水湖盆条件下砂体储层多尺度、多参数预测关键技术研究,为准确进行深水区砂体研究预测提供了一套先进、高效、低成本的支撑技术。该成果有效地指导了长庆油田陇东示范区延长组长8油层组的石油勘探与生产推广应用,近三年创造直接经济效益15亿元,有效提高了油气藏勘探开发效率。随着油气勘探的逐步深入,该技术成果必将拥有广阔的应用前景。项目研究期间,授权国家发明专利2项,国家标准1项;发表相关学术论文20篇,其中SCI收录5篇,EI收录6篇;培养博士研究生5名,硕士研究生12名。
[成果] 1800180416 上海
U445.7 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:近年以来,中国发生了多起梁桥倾覆事故引发了业界和学界对此类桥梁横向稳定问题的探讨。该项目结合上海地区梁桥的结构特点和荷载特点,开展针对梁桥的横向稳定安全性,特别是抗倾覆特性的专题研究,从结构、荷载等方面深入分析梁桥横向稳定问题的机理,完善梁桥设计验算标准,并研究提出有针对性的管理养护方法、预警措施等。形成梁桥横向稳定的设计要求、判别准则、预警技术、防止措施等成套技术。 该课题达到的性能指标: (1)上海地区在意梁桥结构形式和运营现状调研通过近155公里路段的实地调研,明确了上海地区梁桥的结构形式,确定了典型结构和不利结构,并检查了针对横向安全稳定性的典型结构病害。 (2)典型梁桥横向稳定特性及倾覆机理研究通过对事故桥梁的有限元分析,重现了结构倾覆的过程,提出了考虑几何非线性效应和水平力的梁桥倾覆机理。明确了结构倾覆的过程、支座脱空和结构倾覆的关系、倾覆过程中受力最不利的构件、水平力产生的原因、结构倾覆破坏的最终原因。通过大量的实桥计算验证了研究提出的倾覆机理。 (3)上海地区梁桥横向稳定判定车辆荷载模型研究根据上海市绕城高速公路上实测车辆荷载数据,采用结构可靠度理论,建立了实测车流下的倾覆验算用车辆荷载模型,考虑了上海地区不同区域道路上的车辆荷载差异。并建议此类桥梁在倾覆稳定验算中采用能反映实际车辆荷载水平的验算荷载。 (4)梁桥倾覆判别标准和设计验算方法研究根据倾覆机理建立针对梁桥横向稳定安全性验算的判别准则,明确了倾覆验算的计算模式、荷载取值、验算内容。针对倾覆过程中的非线性效应,通过大量的数值计算,绘制了倾覆验算用的非线性放大系数表格,从工程应用的角度指导设计验算。 (5)在役梁桥横向稳定预警和管养对策研究。根据梁桥倾覆机理,制定了方便可行的梁桥横向稳定安全日常检查的内容。 整合上述研究成果,该课题对典型的在役独柱曲梁提出横向稳定的预警对策、养护和加固方法,结合桥梁荷载试验提出倾覆安全系数的试验测定方法。最终形成独柱曲线梁桥横向稳定的设计要求、判别准则、预警技术、防止措施等成套技术,科学提高此类桥梁的运营安全保障。 该项目研究发表学术论文6篇,其中SCI、EI检索4篇,国内核心期刊1篇,博士学位论文1篇。申请发明专利1项。 该项目的研究形成的梁桥横向稳定的设计要求、判别准则、梁桥设计中横向稳定验算的标准被国内一些地区的桥梁管理维护单位和桥梁设计院所采用,研究成果应用于广东广清高速公路、广州市西二环南段、南环段高速公路独柱墩梁桥的抗倾覆安全性评估验算,以及上海市独柱桥梁倾覆稳定性验算及整治工程中。
[成果] 1800300168 上海
TU991.33 应用技术 其他水利管理 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:区域以及城市间的供水调度。 基本原理: 针对现有城市供水片内供水水源单一、水厂缺乏应付突发水质污染的应急处理措施、区域供水干管环网度不够和供水片间联络程度有限的现状,为实现“原水互补,清水联通”的区域应急联合供水系统,以供水GIS、SCADA和水力水质模型为工具,通过城市间协同供水系统优化布局、突发事故情况下城市间供水联合调度,建立区域联网供水与应急调度决策支持平台,形成具有城市连绵区特色的协同供水与联合调度技术。 关键技术: 1、多区域联网供水模型构建技术:多区域联网供水模型是掌握区域供水管网信息,进行供水应急方案分析的基础。供水管网联合应急调度平台构建的首要任务是整合各供水企业的管网模型,形成区域联网模型。处理情况包括将不同的CAD、GIS文件转化为管网模型文件,然后将四个区的管网模型文件进行拓扑结构简化、坐标转换和图幅拼接,形成具有管网现状评估、异常状况诊断和制作优化调度预案的区域供水联网模拟平台。经对供水管网模拟软件3HHY NetSimu V8.0的功能改进,实现了各自来水公司管网模型与SCADA系统数据交换,支持多人同时浏览操作,保证数据实时更新等功能。 2、压力监测点优化布置技术:供水管网压力监测的主要目的是通过供水SCADA系统监测值,了解供水管网的运行状况,以便对供水管网进行调度、事故监控与管理。布置方式通常采用优化计算与定性原则相结合的方式,其中供水管网中压力监测点分布数量和位置采用聚类分析法,结合供水分界线、管网末梢、大用户或重要部门、管网调度敏感点等确定。通过优化计算后,在区域供水网络中新增60套DLA-P10系列智能数据采集终端,它具有强大主台软件,具有与管网建模、科学调度等相关系统的数据接口。 3、多区域管网应急调度分析技术:为了解事故对管网正常用水造成的影响,需要在管网模型的基础上,引入管网事故时用水安全性评价指标。将管网可靠度系列指标用于评价事故对管网供水安全的影响。给水管网可靠性评价,就是对给水管网系统中各要素进行综合的系统分析,以获得管网运行的可靠性情况。根据水量和水压之间的函数关系,当水压高于系统允许的最大水压时,虽能满足水压要求,但存在安全隐患,容易引起爆管等安全事故,因此定义节点失效;当水压值大于期望的水压值而小于允许的最大水压值时,水量满足要求;当水压低于期望的水压值但高于允许的最小水压值时,水压部分满足要求;当水压低于允许的最低水压值时,节点就完全失效。若节点水龄不大于理想的节点水龄值,则该节点处于理想的服务状态;若节点水龄值在理想水龄值和允许的最大水龄值之间,则该节点处于可允许服务状态;若节点的水龄值超出允许最大水龄值,则该节点处于不可接受服务状态。
[成果] 1800180266 上海
TH137.9 应用技术 泵、阀门、压缩机及类似机械的制造 公布年份:2018
成果简介:液力变矩器以其柔性连接传动和较大起动工况变矩比的优点,成为高端装备(轮船、工程机械、汽车、钻探设备等)的核心零部件(简称为配件)。传统的液力变矩器设计理论和方法,以静态工况为设计条件,未考虑其与主机传动特性与作业载荷谱间(简称为主机工况)的动力学耦合,故造成液力变矩器产品设计性能与实际性能误差较大。为此,融入主机工况设计条件的变矩器定制化设计思想与方法,是高端装备主机与配件(简称为主配)一体化设计的必然要求,也是解决高端装备核心零部件设计性能评价缺失难题的共性技术途径。据此依托国家重大科技成果转化资助项目:“工程机械用液力变速器及其关键零部件技术产业化项目”,提出“工程机械用液力变矩器定制化设计平台及应用”课题,取得以下多项关键技术成果,并应用于工程实践。: ①构建了工程机械用液力变矩器关键结构定制化设计理论体系。其包括构建“面向土方工程机械的液力变矩器主配一体化机电液模型”(创新点1);构建“液力变矩器定制化设计的性能评价体系”(创新点2);制定“工程机械用液力变速器性能测试的样机/台架试验流程和规范”(创新点 3);并以具有知识产权的“一种基于载荷特性的土方车辆液力变矩器选配方法(ZL201510393893.5)”等发明专利为核心,实现主机载荷-性能匹配-配件结构的定制化设计的数字化映射模型表达。 ②实现工程机械用液力变矩器定制化设计的流程化,开发出“工程机械用液力变矩器定制化设计平台”(创新点4)。其中,以具有自主知识产权的“一种液力变矩器叶栅设计换环量分配的方法(发明专利:ZL 201510395185.5)”等专利为核心,达到自动根据不同的环向加速形式确定环量分配方案,改变传统等环量分配法分配方案单一的目的,可实现基于主机产品系统性能的液力液力变矩器关键零部件快速响应虚拟设计。 ③运用以上成果,自主开发出具有自主知识产权的“YJSW347 6吨降转速液力变矩器”和“BYD2117 6吨双变总成”等液力变矩器产品(创新点5)。获得发明专利“一种双涡轮液力变矩器(ZL201510933533.X)”,“一种复合结构液力变矩器(ZL201620727531.5)”等,且产品性能经过权威鉴定机构和查新机构认定技术性能指标达到国际先进水平。 在项目进行期间获得发明专利7项,实用新型专利4项,出版专著或教材3部,公开相博硕士学位论文10部,发表相关高质量学术期刊论文20篇。 项目平台的参数化、多样化功能,为工程机械用高性能液力变速器创新型定制化产品快速推向市场提供了基本保证,在缩短产品开发周期,提升企业竞争力与信息化水平等方面具有明显促进作用。 该平台已在山推工程股份有限公司等公司等公司系列液力变矩器产品的开发中得到成功推广应用,取得市场认可。变矩器产品直接新增销售额7.6亿元,推广应用新增销售额46.9亿元。
[成果] 1800180022 上海
R749.16 基础研究 医院 公布年份:2018
成果简介:该项目属于“分析化学”学科中“电分析化学”和“光谱分析”领域。活性氧调节诸多生理过程和生化反应,当活性氧的产生与生命体抗氧化系统发生不平衡时导致氧化应激,造成生命体的氧化损伤,诱发癌症和神经退行性症等多种疾病。建立活性氧等氧化应激相关分子的原位、实时、活体的分析方法,对于深入了解氧化应激的分子机制,疾病的早期预防和诊断,具有十分重要的意义。但是,因为活性氧等生物分子存在浓度低、反应活性高、寿命短且互相转化,加之活体分析干扰多,体内外分析误差大,所以如何对相关生物分子进行原位、在体的实时分析和定量研究,仍然是具有挑战性的课题。针对氧化应激过程分析的关键科学问题,围绕活性氧等氧化应激密切相关的生物分子,该项目开展了深入系统的研究,取得了重要的创新性成果,包括: 1、基于双重识别设计与无机-有机复合界面的研究,率先提出并建立了活性氧等氧化应激相关分子的高选择性高准确度的分析新方法; 2、利用所发展的方法,发现了活性氧诱导细胞内pH降低和铜离子浓度的升高; 3、在活体层次,建立了比率型电化学传感的新策略,揭示了缺血及阿兹海默症鼠脑中活性氧、pH及铜离子的变化规律。 相关8篇代表论文,包含Angew. Chem. Int. Ed. 4篇、Acc. Chem. Res. 1篇,Adv. Mater. 1篇等,其中3篇为Web of Science高被引文章。8篇代表论文SCI总引用1313次、他引1209次,单篇最高他引359次。2012年,Advanced in Engineering对超氧自由基的实时分析文章进行了亮点报道。 Wiley杂志社将基于碳点的细胞内铜离子比率型分析的工作评为2012年Hot Topic文章。斯坦福大学Hongjie Dai教授评价称“基于无机-有机纳米复合的策略、实现了探针的选择性和比率型响应,构建了一种复合碳点和量子点的比率型铜离子荧光探针”,并特别指出“基于此工作的策略,多个研究组后续发展了金属离子和活性氧分子的比率型荧光探针”。项目第一完成人于2013年获得国家杰出青年科学基金的资助。并于2013年获得日本化学会“The distinguished lectureship award”和2011年中国分析测试协会一等奖。项目培养了1名中组部青年千人计划获得者、上海市优秀博士学位论文和上海市优秀硕士学位论文获得者各1名,所培养的学生中有4人在高校任教授/副教授。
[成果] 1800180276 上海
TB33 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于先进复合材料领域。 该项目聚焦环境友好的绿色复合材料在航空、轨道交通、新能源汽车等国家重大工程领域的应用,依托国家重点基础研究发展计划等国家和地方科技项目,开展绿色复合材料高性能化及其示范应用技术研究,对于推动中国在这些领域的领先发展,形成自主知识产权,具有重要意义。项目已取得了一系列研究成果,形成了较为鲜明的研究特色,并在国家重大工程项目中得到示范应用。 创新成果如下: (1)提出了复合材料多层次、多尺度的界面力学设计概念,实现绿色复合材料的力学高性能化。针对植物纤维独特的多尺度且具有纳米结构的特点,采用短纤维插层、纳米桥连及纤维混杂等新方法,在不同层次上对界面强度和韧性进行设计与优化,将复合材料的破坏模式从传统的人工纤维增强复合材料单一的多为细观的破坏模式,发展成为囊括了细观、微观乃至纳观的多层次、多尺度的复合材料界面断裂模式,实现了界面乃至其它力学性能的提升。有望部分替代大量使用的玻璃纤维增强复合材料。 (2)实现了绿色复合材料力学/声学/阻燃结构的多功能优化设计。在所提出的多层次、多尺度界面力学概念基础上,建立了材料细、微观结构参数与声学性能的关系,提出了绿色复合材料声学结构的设计原则。建立了协同阻燃的新概念,解决了绿色复合材料的阻燃问题,克服了以往阻燃与力学性能之间的矛盾。进一步提升了绿色复合材料的竞争力。 (3)建立了绿色复合材料界面研究方法。采用概率统计的方法,对现有的界面相关计算公式进行统计修正,通过对植物纤维微观几何尺寸的统计分析,获得替代参数。得到了数据分散性更小、更接近真实结果的性能数据。 项目共发表论文77篇,其中SCI论文41篇(2010.1.1-2015.12.31期间以通讯作者发表SCI论文19篇,论文引用次数267次,SCI他引228次,单篇论文最高引用次数44次),EI论文26篇;获授权专利4项。研究成果经权威机构最新检索,并得到国内外著名专家的重视和评价,项目整体水平达到国际先进水平。成果已成功地在航空、轨道交通等国家重点型号任务中得到领先示范应用,包括:为中航通飞生产的蛟龙600所研制的机舱内壁板、昆明地铁1号线列车内部结构以及XX军机的驾驶舱内壁板及防冰板结构。实现了绿色复合材料在中国飞机、轨道交通工具领域的首次验证和应用。部分成果得到国际高端航空工业的认可,美国波音公司认为课题组的工作证明了这种绿色材料在航空这一具有挑战领域应用的潜力,可以成为航空领域兼顾减重、降噪等需求的新型材料。进入政府间国际合作,在中欧航空科技联合专项的框架下,与欧洲空客集团、德国宇航院等共同开展相关研究工作。 该项目对于解决大量使用的人工纤维所带来的无法回收、能源消耗等资源和环境问题具有重要意义,为推动低碳、减排的“绿色航空”、“绿色制造”等发挥了非常积极的作用,具有显著的社会和经济效益。
[成果] 1900010378 上海
O734 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:光子晶体是一类由周期性人工共振或非共振微结构组成的新型光子调控材料,光子晶体的重要特征是具有光子带隙,它提供了类似半导体作用于电子的光子调控手段。人们可以通过对光子带隙的设计来调节和操控光的发射、传播、存储行为,以及光与物质的相互作用过程。有关光子晶体研究是光物理与多学科交叉的前沿领域,这方面的研究具有科学与应用两个方面的重要意义。 项目从2000年开始,围绕光子带隙诱导的奇异量子干涉现象和光子带隙调控新机理这两个核心问题展开系统研究,取得以下主要成果。 光子带隙诱导的多能级原子量子奇异干涉现象研究。光子带隙源于人工光子结构中的宏观干涉机制,原子量子干涉来源于能级间的微观干涉机制。有关宏观与微观这两种干涉机制间的联系过去研究工作很少涉及。项目率先开展这方面工作,开拓了新的研究方向。重要成果有:导出原子-光子束缚态。项目首次研究了两种干涉机制的相互作用所导致特殊的量子干涉现象,发现在带隙之中自发辐射光子通过不断地辐射-吸收,会在激发原子附近形成一种奇特的光子态即原子-光子束缚态。提出原子辐射弥散场。项目首次提出,由于宏观干涉机制的影响,传播场与束缚场的强烈杂化会在带隙边缘形成另一种特殊的光场即弥散场。弥散场的理论预言得到实验证实。提出间接量子干涉效应新机制。项目从宏观干涉与微观干涉机制相互作用的角度出发,首次提出利用负折射材料平面成像特性来间接增强微观量子干涉。为有效利用宏观干涉来增强微观原子量子干涉提出一种新机制。项目与英国伯明翰大学的学者合作,将微结构间干涉与外部光场干涉效应结合,首次在无增益结构中建立有效的宇称-时间对称光学系统,并观察到相干完美吸收现象。成果为非厄米量子系统的模拟研究提供了一个新的途径。 光子晶体带隙调控新机理研究。项目突破传统光学材料周期结构的带隙形成机制,围绕超构材料(metamaterials)构成的复合周期结构的带隙调控新机理展开系统研究,重要成果有:在正-负折射率材料光子晶体中,通过将两种材料之间的传播位相补偿机制与界面间的负折射现象有机结合,实现了不依赖入射角与偏振的特殊布拉格能隙-零平均折射率能隙。这个成果克服传统带隙形成机理所带来的物理限制,并为研制具有新型功能的光子晶体与器件提供了新机理。传统光子带隙来源于传播场在两种透明材料间的布拉格散射。不透明材料不支持传播场,因此传统理论认为不存在光子带隙。然而,项目首次发现在不透明电单负-磁单负材料构成的光子晶体中存在基于光隧穿机制的能隙。这一发现揭示了一个不同于传统布拉格机制的光子带隙形成新机制。相关调控机理被实验证实。这个成果为超越传统光学材料制备光子晶体提供了新思路。 上述重要成果主要体现在8篇代表性论文中(3篇PRL、3篇PR系列、2篇APL),论文共被他人引用848次,其中SCI他引799次。
[成果] 1800180273 上海
U455.4 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属于工程技术应用领域。地下轨道交通是缓解城市地上交通拥挤、促进国民经济发展、构建健康绿色和谐城市的关键核心基础设施,其技术安全及质量控制是决定城市建设效率、成本和可用性的核心因素。软土地区96%的地铁隧道旁通道或地下泵房施工都会采用人工地层冻结法以保证地铁施工的安全性,而周围人工冻融软土的融沉及长期动力变形沉降,给后期地铁的安全运营及周围建(构)筑物环境带来安全隐患。聚焦这一重大工程需求问题,在国家自然科学基金等持续资助下,通过十多年的系统研究,突破了传统融沉特征变形基础理论带来的系列瓶颈问题,首次提出精确分区分时段融沉变形沉降质量可控关键技术和以冻融软土结构特征参数化的融沉处理等新理念,创建了具有自主知识产权的人工冻融软土变形控制新理论技术体系。 主要技术创新内容为:(1)建立了符合人工冻融软土融沉特征的变形基础理论体系。将融沉理论融合到大厚度软土的固结变形中,首次建立以融沉运移特征为固结边界条件的融沉大变形固结理论模型,提出了以模型试验确认融沉边界运移速率的处理方法,构建了更符合工程实际融沉变形特征的基础理论体系。(2)提出了精确的分区分时段融沉变形沉降质量可控方法。以冻结过程中地铁隧道周围土体冻结锋面运移、水分重分布、应力重分布而导致融化时的不均匀沉降分布结果为指导,提出分区沉降控制;以地铁隧道周围人工冻融软土在地铁施工后期、地铁运营期不同应力路径下的融沉变形为依据,采取分时段融沉变形控制。研究打破了中国靠后期监测的笼统注浆方式,为人工冻融软土的融沉变形提供精确的可控方法,保障整个地铁隧道及周围系统的安全。(3)提出了以冻融软土结构特征参数为标准的融沉处理新理念。通过分析人工冻融对软土结构特征参数的影响,发现冻融使软土趋于双孔隙结构特征化;提出通过现场较易获取的温度场分布定位渗透系数较大区段,进行防渗处理,进而控制融沉变形的扩展,使融沉处理更具针对性且时效性好。(4)通过室内试验建立了以人工冻融软土基本物理力学指标的动力变形预测经验方法。通过较易获取的相关基础物理力学指标参数和动荷载参数,即可预测人工冻融软土的长期动力变形,该研究成果适于工程应用且易推广。 该项目是课题组10多年的研究积累,先后在国内外学术期刊上发表相关论文38篇,申请国家发明核心专利5项,其中已授权和获得推广应用的有3项,申请中的有2项。20篇代表性论文被SCI-IE和CSCD引用90次(他引49次),其中11篇SCI代表性论文被SCI-IE他引26次,9篇EI代表性论文被CSCD他引23次。研究成果为地铁隧道旁通道冻结法施工过程及后期周围土体变形沉降的控制提供了指导及优化作用,节约了工程成本。该研究成果已被应用到了上海轨道交通12号线及17号线等工程建设及地铁安全运营维护中,研究成果既具有工程实践意义,也具有重要的经济效益价值。
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