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为补齐杭州运西片防洪除涝短板,提升防洪排涝能力,开展扩大杭嘉湖南排深隧工程建设.分析暴雨洪涝下深隧工程启用的关键影响因素,构建杭嘉湖河网一维水文水动力模型,研究确定深隧工程启用条件与调度方案.南排深隧工程启用控制水文站的选择对峰值水位的影响小,为0.18～0.64cm;4个进水口分时启用与否对最高水位影响小,为0.16～0.60cm;推荐以仓前站控制起排,4个进水口同时开启,以拱宸桥站控制停排.为南排深隧工程运行管理及平原河网深隧排涝工程调度提供参考.提出了兼顾区域排涝需求与流域水位响应的控制站协同调度模式.

针对丘陵山地拖拉机作业环境复杂导致其精准位姿信息获取受干扰的问题,开展了基于扩展卡尔曼滤波算法(EKF)的丘陵山地拖拉机位姿信息解算试验.首先,基于丘陵山地拖拉机状态融合位姿解算原理,建立了预测误差模型与数据融合状态预测更新模型;然后,搭建了东方红 SH504M 丘陵山地拖拉机实车数据采集平台和 EKF,无迹卡尔曼滤波(UKF)算法环境;最后,通过 30%标准桥试验和拖拉机丘陵山地作业环境颠簸试验,对 EKF 和 UKF 算法在不同参数配置下的预测效果进行对比,选择 EKF 算法并剔除部分时间段状态信息模拟恶劣环境下算法的预测效果,预测丘陵山地拖拉机状态变化.结果表明:EKF 解算速度比 UKF 快,且两种算法参数设置在符合 GPS/INS 组合系统误差精度时,EKF 算法估计的均方根误差和绝对误差均优于 UKF;数据正常段,EKF 算法预测的 RMSE 和平均绝对误差均达到 1°级以内,最大预测误差为 3.425°;数据剔除段,EKF 算法预测的 RMSE 和平均绝对误差分别为 2.012°、1.428°,最大预测误差为 5.84°.试验结果验证了 EKF 算法在丘陵山地拖拉机位姿解算技术上的适用性和有效性.

探明杨房沟水电站坝下水域鱼类的集群分布特征,为坝下集鱼设施进口位置的合理选择提供科学依据.2023年7-9月,利用EK80型分裂波束式鱼探仪对杨房沟水电站坝下200~1 000 m江段开展水声学走航调查,同步使用声学多普勒剖面流速仪采集流场、水深等水环境特征数据,系统分析流场、水深与鱼类水平及垂直分布之间的响应关系;同期布设刺网和地笼网进行鱼类资源调查,以验证水声学结果的可靠性.鱼探仪走航结果显示,坝下鱼类体长范围为6.14~23.99 cm,以中小型个体为主,与渔获物调查结果基本一致;鱼类在水平空间上主要聚集于3个区域,即尾水洞上游物理屏障区、尾水出水口对岸及杨房沟大桥上游130 m处右岸,上述聚集区域的流速范围为0.6~1.3 m/s;在垂直方向上,鱼类主要分布于水体中上层,即水面以下0.84~10.00 m水层.分析认为该坝下河段鱼类偏好栖息于水深相对较深、流速较低且流向较为稳定的水域.

全球可再生能源的迅猛扩张,使得如何高效地存储、运输并将电能转化为具有高社会价值的化学能源,已成为亟待解决的全球性挑战.电化学合成作为一种强大而灵活的平台异军突起,通过将电子直接转化为化学键,在可再生能源与可持续化学制造之间架起了一座桥梁.相较于通常伴随高能耗与高碳排放的传统热化学路线,电化学过程能够在常温条件下运行,并利用电极电位实现对反应路径与产物选择性的精准调控,因而成为一种极具吸引力的替代方案.其中碳-氮(C-N)键的电化学构建占据着举足轻重的战略地位.C-N偶联产物是肥料、燃料、聚合物、医药及精细化学品的物质基础,构成了现代工业支柱.电化学C-N偶联技术有望利用可再生能源,直接驱动CO2或CO等碳一化合物与NH3,NO3-及N2等含氮原料的偶联反应,从而为高附加值含氮化合物的绿色合成开辟出一条新路径. 原子级金属纳米团簇作为一类独特的前沿电催化材料,凭借其离散的电子结构与可精细调控的配体环境,为在原子水平上调控反应物吸附、活化及质子-电子转移动力学提供了可能,从而为直接合成高附加值化学品开辟了新途径.本文系统综述了金属团簇基电催化剂在电化学C-N偶联中的研究进展.首先,简要介绍了金属纳米团簇的基本特性、可控合成策略及其在电催化领域研究进展及优势.其后,通过重点介绍一些典型研究,详细梳理了其在尿素、氨、胺、酰胺、肟及氨基酸等重要化学品合成中的设计原理和具体应用,并重点探讨了团簇的组成、尺寸及局部配位环境与产物选择性、催化耐久性之间的构效关系和反应机理.最后,本文探讨了金属团簇基电催化剂在电催化研究方面所面临的挑战和未来的研究方向:(1)在理论研究方面,通过精准设计质子穿梭体与导电载体,协同调控团簇电催化剂的质子-电子传递路径,建立电荷密度与选择性的定量关系,并阐明配体特性对反应微环境及中间体的调控机制,以实现C-N偶联过程的理性设计;(2)利用原子级精确的团簇模型,结合不对称设计、同位素标记及原位光谱技术,精准解析C-N键形成的位点与机理;并通过脉冲电位和流动池等手段将活化与偶联步骤解耦,构建氧化态依赖的定量反应图谱;(3)采用双锚定与多孔基质限域策略,抑制团簇在真实工况下的迁移流失,并结合标准化的长时工业级应力测试与原位结构监测,建立兼顾活性与稳定性的评价体系,为规模化应用加速准备;(4)于膜电极组件中评估团簇催化剂在百毫安级大电流下的性能,并结合克级可扩展合成、技术经济分析及标准化基准测试(包括部分电流密度、法拉第效率、能量效率和长期稳定性),以加速其在工业氮转化过程中的集成应用. 总之,本综述剖析了团簇催化剂在稳定性、规模化制备及工业集成方面的瓶颈,提出了下一代催化剂的理性设计原则,旨在为电催化构建C-N键绘制清晰路线图,推动绿色含氮化学品合成技术的发展.

质子交换膜水电解(PEMWE)凭借高电流密度、快速动态响应和高纯氢输出等优势,被视为未来大规模可再生能源制氢的关键技术.然而,受限于PEMWE阳极强酸性环境和高氧化电位,目前仅有Ir基贵金属氧化物能够实现稳定的析氧反应(OER),显著提高了PEMWE系统成本.因此,开发低成本、储量丰富且耐酸的替代催化剂迫在眉睫.基于Sabatier原理和中间体结合能标度关系,Co3O4被预测位于OER活性火山图的顶点,对含氧中间体表现出近乎理想的吸附平衡.同时,Pour-baix图也证实其在酸性高电位下能以固体氧化物形式稳定存在.基于这些优越的热力学特性及显著的成本优势,Co3O4有望替代贵金属催化剂实现经济型大规模绿色产氢.然而,Co3O4在OER过程中不可避免地出现表面重构现象,严重限制了其长期的活性与稳定性. 本研究成功制备了具有空间选择性分布的PrNi共掺杂Co3O4(PrNi-Co3O4)催化剂,通过表面与界面双重调控显著提升了其在酸性OER条件下的活性与稳定性.拉曼光谱、球差校正扫描透射电镜元素面分布及X-射线光电子能谱深度刻蚀显示,Pr和Ni均占据八面体Co位点,其中Ni在体相均匀掺杂,而大离子半径的Pr受晶格应力驱动自发偏析并富集于表面.密度泛函理论计算与电化学分析表明,体相掺杂的Ni优化了电子结构,诱导表面预氧化并加速高价活性CoⅣ物种的生成,从而提升本征活性.同时Ni掺杂提高了Co的空位形成能,有效抑制OER过程中金属的溶解.原位表面增强红外光吸收谱表明,表面富集的Pr有效调控了界面水结构,提高了自由水比例并削弱了界面氢键网络,从而降低了水解离能垒.此外,所构建的弱氢键界面有效缓解了氢键对金属-氧键的极化,结合Pr-O-Co桥接位点生成的含氧中间体对晶格的稳定作用,协同抑制了金属溶解,进一步增强了结构稳定性.得益于这种表面工程与界面化学的双重作用,PrNi-Co3O4在1.7 V下的质量活性高达23.3 A gCo-1,分别是Ni-Co3O4和纯Co3O4的3.7倍和10.5倍,在370 mV过电位下的TOF达到0.226 s-1,是Co3O4的6.8倍.以PrNi-Co3O4为阳极组装的PEMWE单池在1 A cm-2大电流密度下运行电压仅为2.02 V,并实现了长达490 h的稳定运行,展现出优异的实际应用潜力. 综上,本研究通过精确调控PrNi元素在Co3O4晶格中的空间分布,构建了功能特异性的理想模型,实现了表面-界面双重调控,增强了非贵金属材料在酸性OER中的活性与稳定性,为开发低成本、高性能的酸性析氧催化剂提供了新的设计思路.

慢性肢体威胁性缺血（CLTI）是下肢动脉疾病的终末阶段，具有较高的致残率和病死率。随着腔内技术的快速发展，“腔内优先”策略逐渐成为治疗CLTI的主流方式，但对于复杂、长段、重度钙化、弥漫性、炎性病变或反复腔内治疗失败的患者，远端搭桥术在挽救肢体中具有不可替代的作用。远端搭桥不仅对外科技术要求极高，其疗效更依赖于患者选择、流入流出道评估、移植物的应用及围手术期管理。本文结合近年来国际指南及临床研究进展，重点讨论远端搭桥技术的流入道选择、靶血管评估、移植物选择、隧道建立、远端吻合技术、术中血流评估及术后抗栓治疗与创面管理，并结合近期循证医学证据讨论其在CLTI综合治疗中的合理定位。本文同时简要探讨了可替代移植物及基因治疗和细胞治疗等新进展，以期为CLTI患者的血运重建策略提供参考。

先进核燃料循环中分离与嬗变策略的实施依赖于次锕系元素与镧系元素的高选择性分离,而溶剂萃取是实现该目标的关键技术手段.萃取的分离性能不仅受热力学选择性的控制,还与萃取过程的可控性密切相关,而后者在很大程度上取决于萃合物的配位计量特征.在萃取过程常用的斜率分析假设下,金属离子的分配比随萃取剂浓度变化,其指数项对应于有机相中主要萃合物所包含的萃取剂分子数.因此,对于给定萃取剂而言,代表性物种 Am(Ⅲ)与 Eu(Ⅲ)之间的配位计量差(Δn)可作为一个具有明确物理意义的描述符,用以表征分离因子随萃取剂浓度放大的行为.采用|Δn|作为差异化配位行为指标来表征二元 Am/Eu分离体系中的工艺可控性.基于上述认识,构建了一种集成式的人工智能(AI)驱动分子设计框架,将性能评估、分子生成与目标导向优化相结合,用于面向 Am(Ⅲ)与 Eu(Ⅲ)分离的萃取剂设计与筛选.该框架耦合了三类 AI模型:(1)多模态图神经网络(GNN),用于预测金属-配体-溶剂体系的配位计量;(2)变分自编码器(VAE),将离散分子结构编码至连续的潜在化学空间以及解码生成具有结构多样性的有化学意义的分子 SMILES表示;(3)基于 actor-critic架构的强化学习(RL)策略,在 VAE潜在空间中进行优化,并以 GNN预测的|Δn|作为奖励信号.为保证分子的化学合理性,奖励函数中引入了基于 RDKit的化学有效性约束以及基于 Tanimoto系数的结构相似性控制,从而维持优化过程的有效性和稳定性.针对实验数据有限的问题,采用迁移学习策略:GNN与VAE首先在来源于剑桥结构数据库(CSD)的分子与配位化合物结构数据上进行预训练,随后利用文献报道的 Am(Ⅲ)/Eu(Ⅲ)溶剂萃取数据进行微调;同时,通过将仅金属种类不同但萃取剂-溶剂体系相同的样本进行分组,实施了有效的数据泄漏控制.结果表明,该框架能够快速评估 Am/Eu体系的配位计量差,并引导分子生成向具有更大|Δn|的化学空间区域聚集.对 RL生成分子的分析还显示,富含杂原子的配位环境以及刚性芳香骨架在高|Δn|候选分子中具有明显富集趋势,这与文献已报道的锕/镧选择性萃取剂的经验设计原则高度一致.总体而言,本研究为选择性萃取剂发现提供了一种可解释、系统化的 AI方法,并为先进核燃料循环相关的放射化学分离问题提供了理论与方法补充.

化石燃料的广泛使用导致了二氧化碳(CO2)的过量排放,从而引发了全球变暖、极端天气等严重的环境危机.绿电驱动的电催化CO2还原反应(CO2RR)能够将CO2转化为燃料和高附加值化学品,为封闭碳循环和缓解能源危机提供了一种可行的策略.在各种CO2RR产物中,具有高能量密度和经济价值的多碳化学品(C2+)(C2H4和n-C3H7OH等)是理想的目标产物.铜(Cu)基电催化剂对关键中间体*CO具有适中的吸附强度,是目前最具潜力的可将CO2转化为C2+的催化剂.然而,复杂的质子耦合电子转移过程、高的碳-碳(C-C)偶联能垒、竞争激烈的析氢反应(HER)和碳一副产物(C1)导致铜基电催化剂上C2+选择性较差.目前,引入晶界和界面、在表面构建配位不饱和的铜位点(Cuδ+,0<δ<1)是提升Cu基催化剂上C2+产物选择性的有效策略.已有研究表明,通过在金属铜催化剂中构建晶粒间界可提升Cu基催化剂上的C2+产物选择性.然而,尚未见有效地可控构建和调控晶粒间界的报道,导致晶粒间界的催化作用机制尚不明确,成为一个亟待解决的挑战性课题. 本文以初级晶粒粒径可调的介孔氧化亚铜(Cu2O)作为前驱体,通过电化学重构合成了一系列具有梯度晶粒间界密度的单组份多晶铜催化剂(p-Cu).研究发现,随着晶粒间界密度的提升(37-151 μm-1),催化剂中的Cu位点配位数逐渐降低,同时在流动池CO2RR中的C2+产物选择性也随之提升.优选的多晶铜催化剂在晶粒间界密度为151 μm-1、相应的Cu位点配位数为6.36时,C2+产物法拉第效率(FEC2+)和C2H4法拉第效率(FEC2H4)分别达到了88.06%和70.55%,C2+产物的分电流密度高达722.7 mA cm-2.此外,该催化剂展现出了良好的稳定性,在100 h内活性无明显衰减.原位光谱研究表明,晶粒间界处的低配位Cu位点在提高催化剂表面*CO覆盖度、提升*CO顶式吸附(*COatop)/桥式吸附(*CObridge)比例、提供局域强碱性环境等方面发挥了关键作用.这些效应协同促进了催化剂表面的C-C偶联,并以能垒更低、动力学更有利的*COH-*CO不对称偶联路径进行,从而实现了优异的C2+产物选择性. 综上,本研究以初级晶粒粒径可调的介孔Cu2O纳米晶为前驱体,通过电化学重构,成功实现了Cu基催化剂中晶粒间界密度的调控,并在此基础上建立了晶粒间界密度-Cu位点配位数-C2+产物选择性之间的关联,阐明了Cu基催化剂晶粒间界处低配位Cu位点在CO2RR中高选择性产C2+化学品的作用机制.

G310线车川渭河大桥在投入运营的过程中存在多处非结构性裂缝,并且裂缝分布在箱梁底板、腹板以及墩柱等多个部位上.为使该桥梁恢复结构完整性、阻断水分侵蚀路径,文章选择低压注胶工艺进行桥梁结构裂缝的封闭处理,并在施工过程中展开裂缝调查、表面清理、封缝、埋设注浆嘴、注胶、后期修整等多项工序.通过对注胶压力、胶材配比、环境温度的综合分析实现桥梁裂缝的修复处理,能够有效封闭桥梁宽度0.1mm以上的静止裂缝,从而使桥梁混凝土结构具备较高耐久性.

为解决声屏障方案选型中的客观条件复杂、主观评价难以量化等问题,提出了一种基于新型距离测度的评价方法.首先,在传统逼近理想解排序(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)的基础上,引入熵权确定权重,消解因评价指标量纲不同造成的差异,结合静态距离和动态趋势综合考虑,填补主观赋权偏差;然后,利用欧氏距离和灰色逼近理想解排序法,快速实现多方案比较、排序及选择,聚焦数字序列位置及形状关系,探究声屏障方案与正负理想解曲线的态势贴近度,消解单一理论局限性和评价失效;最后,运用新型距离测度构建具有普适性的声屏障递阶层级评价体系,以南沙大桥声屏障选型为例,针对声屏障存在的低频降噪不显著、强横风屏体易倾覆、景观融合度差等问题,最终从7种备选方案中选出合理可行且兼具安全性的声屏障方案,同时论证了本研究方法的可行性.研究表明:基于新型距离测度的声屏障方案选型可提升评价权重的准确性,解决依赖专家主观赋权和利用欧氏距离导致无法判断方案优劣的问题,采用灰色关联度对欧氏距离加以改进,兼顾位置关系和关联性,弥补判断失效缺陷.该方法优化了传统评价过程,提高了指标权重的客观水平,构建了具有普适性的公路声屏障递阶层级评价指标体系.研究成果可为声屏障的科学选型提供技术参考.