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氮和磷是植物生長所必需的兩種最為重要的養分元素，在氣候變化和CO2濃度上升的背景下，氮、磷養分的供給不足限制了陸地植物的生長及其對大氣CO2的吸收能力，成為制約未來陸地碳匯的重要因素。然而，全球陸地生態系統氮、磷限制的空間格局仍是一個尚未解決的重要科學問題。地理科學學部杜恩在副教授與斯坦福大學Rob Jackson教授團隊合作，提出了氮、磷限制評估的理論框架并量化分析了全球陸地生態系統氮、磷限制的空間格局及其關鍵影響因素，相關結果近日發表在Nature Geoscience。 該研究根據化學計量內穩態假說和最小限制因子定律，推導提出基于葉片氮、磷重吸收效率比值指示氮、磷限制的理論框架，進一步建立全球陸地植物葉片氮、磷重吸收效率數據庫和全球養分添加實驗數據庫，并在上述框架基礎上量化評估了全球陸地生態系統氮、磷限制的空間特征，完成了全球陸地生態系統氮、磷限制的高分辨率空間制圖。 該研究發現，全球自然陸地生態系統（農田、城市和冰川除外）有18%的區域受到較強的氮限制，而43%的區域受到較強的磷限制，其他39%的區域則受氮、磷共同限制或氮、磷任一元素的微弱限制?？傮w而言，氮限制在在苔原、北方針葉林、溫帶針葉林、山地草原及灌叢較為普遍，磷限制在熱帶及亞熱帶森林、溫帶闊葉林、沙漠、地中海植被、以及熱帶、亞熱帶和溫帶草原、稀樹草原和灌叢較為常見。相關結果增進了對全球陸地生態系統氮、磷限制格局的量化認識，為地球系統模式氮、磷限制的模擬提供了基準數據，有望更好地預測氣候變暖和CO2濃度上升情景下陸地碳匯的變化。該論文自2月10日在線發表后，已多次被科學媒體網站報道，包括SciGlow、myScience、Science Edition、Phys.org、Technology.org、News Wise、Mirage News、CO2 Coalition等。 杜恩在副教授為論文第一作者和第一通訊作者，斯坦福大學Rob Jackson教授為論文共同通訊作者，其他合作者來自美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室、瑞典隆德大學、荷蘭烏特勒支大學、中科院植物所等研究機構。該研究受到國家自然科學基金（41877328, 41630750 & 31400381）、霍英東青年教師基金（161015）、地表過程與資源生態國家重點實驗室項目（2017-ZY-07）資助。

本發明公開了一種基于深度回聲狀態網絡的目的地預測方法，屬于軌跡目的地預測技術領域。

項目簡介近年來，在我國科技部、建設部等政府部門的大力推動下，地源熱泵空調系統在我國許多北方省市得到了大面積推廣應用。但是，淺層地熱能開發利用工作是一個綜合技術性較強的系統工程，如果設計不當，經常出現無法正常運行的情況，更有甚者系統已經報廢。導致地源熱泵系統失敗的主要原因有很多，例如在建設初期沒有進行充分的淺層地溫能測試以及地下換熱特性實驗、地層巖性取芯分析，完全憑借經驗參數設計，忽視了淺層地溫能資源分布的地域差異性；缺乏對建筑冷熱負荷的仔細計算，出現“大馬拉小車”或者“小馬拉大車”現象；缺乏對地源熱泵系統長期性能的分析與預測，忽視了淺層地溫的堆積效應；工程施工不規范；運行監測調控缺乏等等。因此，實施地源熱泵空調供熱系統，必須進行嚴格的技術，包括地下土壤熱特性測試、地層巖性取芯分析；建筑冷熱負荷的動態模擬計算、地源熱泵系統長期性能分析與預測；規范工程施工；建立有效的地下溫度場變化特性監測系統等，才能確保地源熱泵系統的長期可靠穩定運行，達到預期效果。1）地溫能勘查和地下換熱特性測試技術河北工業大學成功研制出了基于恒溫法的地下換熱性能測試裝置，已經申請國家發明專利。該系統能夠獲得地下溫度場、土壤導熱系數以及地下換熱特性等重要參數的實測數據，為系統設計提供科學依據。該裝置在天津、河北、山東、安徽等省市進行了大量的測試工作，積累了大量的實測數據。2）建筑物冷熱負荷的動態模擬技術通過采用目前國際流行的建筑能耗模擬軟件，結合建筑圍護結構、區域氣候、使用特點等特征進行可以充分反映出建筑物冷熱負荷的小時變化規律，為地下設計與系統運行策略提供重要的依據。在逐時負荷基礎上進行地下設計，可以有效避免設計不匹配現象。3）地溫場動態分析與節能預測技術通過基于地下溫度場和流體溫度變化的系統運行分析，可以為實際地下管群的優化提供具體的指導，從而保證整個埋管系統的合理布局，節省建設成本。該技術先后應用于天津和河北省的國土資源部淺層地溫能大調查項目。4）地源熱泵地下溫度場監測技術通過合理地設置地下溫度場測點，可以準確地反映出系統的運行狀況，及時發現淺層地溫的堆積效應，這有利于系統的運行節能，保證系統長期運行的可靠性和穩定性。目前，河北工業大學已經在天津和河北等地的地源熱泵系統工程中，成功設計了大量的地下監測系統，掌握了第一手的系統運行與節能數據，這對于地源熱泵系統的優化設計具有直接指導意義。項目負責人 王華軍   聯系方式 聯系電話：15122700298Email：huajunwang@126.com

團隊以深地工程地質災害預警與防控為切入點，將微震監測、智能云與新型支護技術相融合，打造了一套從底層算法到頂層智能物聯網算法完整的解決方案，最終實現了 “精準監測”到“云端預警”再到“智能防控”。  一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 李想 環工院/土木水利 2020.09-2023.06 曾俊 環工院/建筑與土木工程 2019.09-2022.06 馬佳驥 環工院/地質工程 2019.09-2022.06 吉翔 環工院/土木水利 2020.09-2023.06 盧向前 環工院/地質資源與地質工程 2020.09-2023.06 喻妮 環工院/土木工程 2020.09-2023.06 代坤坤 環工院/土木工程 2021.09-2025.06 文倩 商學院/應用經濟學 2019.09-2022.06 彭豐 環工院/土木工程 2020.09-2024.06 李超飛 環工院/地質工程 2020.09-2024.06 宋濤 環工院/地質工程 2017.09-2023.06 張航 環工院/土木工程 2016.09-2022.12 鄧葉林 環工院/土木工程 2019.09-2022.06 馬俊杰 環工院/地質工程 2019.09-2022.06 朱玥 商學院/應用經濟學 2021.09-2023.06 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 馬春馳 環工院/ 無/副教授 隧道與地下工程 李天斌 環工院/ 院長/教授 隧道與地下工程 朱星 環工院 無/副教授 邊坡工程 崔圣華 環工院 無/講師 地質工程 楊曉軒 環工院 無/助教 無 趙偉華 環工院 系主任/副教授 邊坡工程 四、項目簡介 團隊以深地工程地質災害預警與防控為切入點，將微震監測、智能云與新型支護技術相融合，打造了一套從底層算法到頂層智能物聯網算法完整的解決方案，最終實現了 “精準監測”到“云端預警”再到“智能防控”。 根據國家西部大開發、扶貧開發、川藏鐵路、國防重大專項深地工程項目等重大戰略相繼開設，未來將有超過5.2萬億元的市場容量。①自主研發一套以傳感器—采集站—便攜檢測儀—云平臺為一體的高精度的微震監測系統。②基于智能云構架+MOC多輸出技術+BIM，研發了深地災害智能預警與防控云平臺。 ③自主研發了深地災害新型支護裝置。已完成智能預警與防控云平臺的研發設計，以及四個核心設備+三種新型支護裝置的小規模生產，具有專業背景的數據分析團隊已通過云平臺遠程處理監測數據。本項目正對硬件產品進行投入生產，計劃于2023年完成軟硬件的升級，2024年上線深地工程地質災害大數據云平臺，2025年實現掌上云技術。學生團隊已發表30篇高水平論文，申請發明專利18項，新型實用專利12項，軟件著作權5項，獲10余項國家、省部級創新創業類競賽獎勵。依托學校平臺已完成或參與國家、省部級項目10余項，合同總價值超千萬元，并獲得央視報道，引起了國內外社會的高度關注。

目前，油氣輸送主要靠大口徑管道完成的，管道直徑多在500mm以上，甚至達到 1000mm。為防止管道內壁的銹蝕、結蠟、雜質的沉積以及降低流體在管道內部輸送阻力，通 常需在管道內壁涂上一層涂料。本發明主要涉及天然氣管道內涂減阻涂料。當前，用于管道減 阻內涂的涂料多為溶劑型涂料，溶劑多為二甲苯、正丁醇等一種或幾種混合。溶劑型涂料雖然 施工性能較好，但也存在很多缺點：VOC含量過高污染環境，影響施工人員健康，有火災隱 患，且溶劑的揮發還導致漆膜質量下降。涂料的發展趨勢便是水性涂料、無溶劑涂料以及粉末 涂料代替溶劑型涂料。無溶劑涂料克服溶劑型涂料的缺點，但也存在自身缺點：一般粘度較 大，施工性能差，由于成膜樹脂分子量較小交聯密度高，涂層較脆。 為了克服無溶劑涂料的上述缺點，華東理工大學開發了一種表面光潔度高、耐磨性好、表 面能較低的天然氣管道用減阻內涂涂料。該涂料有A、B雙組份組成，質量穩定，施工簡單。 所采用的技術方案之一是提供制備顆粒直徑小，團聚較少，與樹脂相溶性好的顏填料改性手 段。改性后的粉體團聚明顯減少，顆粒直徑較小，改性后的粉體與成膜樹脂相溶性也大大提 高，能在樹脂體系里有很好的分散效果。

1 成果簡介隨著我國油氣長輸管道已經進入老齡化階段，老管道進入事故多發期，迫切需要油氣長輸管道缺陷在線檢測技術與手段。 另外，中國目前油氣管道建設也處于快速增長期，新建管道也需要盡快進行基線檢測，迫切需要一種油氣長輸管道內檢測技術，而國外對中國不出國相關技術和設備?；谶@種現實，開發了油氣管道缺陷高清晰度檢測裝備，并形成系列化產品。 本成果采用漏磁技術實現了在用管道缺陷的無損檢測與評估，裝備可實現檢測數據自動分析處理、缺陷量化和管道安全評估。檢測器單次檢測距離為 380 公里，可通過最小彎頭為1.5D，最小缺陷深度為 10％壁厚，檢測精度為±10％壁厚，軸向定位精度為±1‰（距離最近參考點），周向定位精度為±5°，可信度水平為 90％以上。主要技術指標達到國際先進水平。圖 1 在用管道缺陷高清晰度檢測裝備2 應用說明研究成果通過某檢測公司已經應用于“西氣東輸”管道檢測，在蘇丹等國外油氣管道檢測工程中也已成功應用，為合作企業累計創造檢測工程產值過億元。應用于油氣長輸管道檢測；油田管網檢測；石化企業管道檢測；電站管道檢測。3 效益分析按國際油氣管道檢測工程通行價格計算，為每公里 1 萬美元。如果具備檢測能力后，每年檢測 2000km 油氣管道，年產值將過億元。

1 成果簡介國民經濟各生產部門廣泛采用管道輸送系統。為保證輸送系統正常運行，需要按照流量和揚程配置若干臺泵按一定的組合作為流體的動力源。泵與泵之間首尾相接為泵的串聯模式，各泵的進口管、出口管分別連接在一起時稱為并聯模式。在大多數工業流程中，為了達到較好的動力配置常采用多臺泵串聯與并聯混合使用的方式，這些泵構成復雜的泵串并聯輸送系統。 泵串并聯輸送系統的運行調節比較復雜，在我國目前多采用常規優化法。常規優化法通過改變泵的轉速、改變泵的運行臺數或增加新泵等手段達到改變系統運行狀態的目的，屬于一種半經驗半理論的方法。常規優化法實施得當時可提高運行效率，但一般難以達到最佳節能狀態。當調節不當時，泵系統中的某些設備將處于非穩定運行工況，不僅影響設備本身的使用壽命，也使得系統的安全性受到影響。 清華大學在長期的研究中積累了豐富的泵及其系統優化運行技術，并形成一套軟件。該軟件采用遺傳算法進行泵串并聯輸送系統的最優化運行控制，可針對泵系統的實際串并聯情況開發優化運行軟件，確保系統高效節能。2 應用說明泵串并聯系統主要可分成流量基本穩定和流量經常變化的系統。對于流量基本穩定的供水系統，泵的優化選型主要通過確定系統中各泵的轉速使得整個系統在最佳節能工況下運行；而對流量經常變化的供水系統，如自來水供水系統、熱電廠鍋爐給水系統和供熱系統、高層建筑生活供水系統、油田高壓注水泵系統、中央空調的循環水系統和各種泵站輸水系統等系統，這些系統是按照所需要的最大流量來選擇水泵的，應根據所需流量的變化進行泵的優化調節。 無論哪種泵串并聯系統，均可以通過軟件的設置自動判別，并進行相應的優化計算，給出系統運行調節的參數。

據統計，目前規劃吹填造地面積達到1200km o吹填土具有含 水率高、孔隙比大、強度低、壓縮性高等特點，處于超軟狀態，人員和施工機 械無法直接進入場地，處理難度極大，迫切需要研發適應大面積超軟地基快速處 理新技術。本發明專利技術正是針對飽和吹填超軟土加固難題而開發，實現了在 承載力為零的泥上施工、實現了泥上插板、泥上鋪膜、泥上布管，采取新型管網 代替砂墊層水平排水系統，改進水平排水濾管，改進排水板和波紋濾管的連接方 法，實現了多項施工工藝的突破，從根本上解決了超軟土地基上無法進行傳統真 空預壓的施工難題，開辟了特殊土地基加固的新途徑。主要施工步驟包括鋪設 浮橋、改性真空預壓以及結合覆水預壓技術：（1）在圍堤內的淤泥區上鋪設浮 橋；（2）在淤泥區上鋪設塑料編織布，將其固定于圍堤和浮橋上；（3）在塑料 編織布上水平鋪設排水支管，塑料排水板纏繞排水支管插入淤泥區的淤泥中； (4)在塑料編織布上水平鋪設排水主管，走向與排水支管垂直，排水主管一 端連接真空泵；(5)在排水主管、與排水支管上鋪設土工布，在土工布上鋪設 真空膜；(6)在真空膜上放置水荷載。