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2500050152
内蒙古
TU473.11
应用技术
工程和技术研究与试验发展
草地是全球重要的生态系统,具有调节气候和提供牧草等生态生产功能。沙质草地作为面积广、危害重的主要退化草地类型,成为制约生态环境改善和农牧业发展的重要因素。开展沙质草地的生态修复对于构筑中国北方生态安全屏障、促进可持续发展具有深远意义。
针对内蒙古沙质草地生态修复过程中存在的修复机理不清、评价标准缺乏、乡土种质资源不足和生态修复模式单一等问题,该项目联合7家国内生态草牧业研发单位,历经10余年的系统研究和实践探索,取得了如下创新性成果:1.阐明了沙质草地生物多样性及生态系统功能协同关系机理,发现土壤微生物多样性,尤其是土壤细菌,在维持沙质草地的生态系统功能和稳定性中发挥着核心作用,为开展沙质草地生态修复提供了理论支撑。2.综合运用遥感监测、地面调查和模型模拟等手段,制定了沙质草地退化评价标准,开发了“空-天-地”一体化精准评价技术,实现了定量化、高效率的沙质草地监测评估,为开展沙质草地生态修复提供了评估支撑。3.筛选了一系列适宜沙质草地修复的土壤微生物和植物种,开发了土壤微生物菌剂等产品,有助于提升土壤肥力,显著增强生态系统多功能性,为开展沙质草地生态修复提供了产品支撑。4.基于系统理论的观点,通过植物群落优化、土壤微生物调控、土壤改良相结合,集成沙质草地生态修复技术体系,创制了关键环节的生态修复装置,为开展沙质草地生态修复提供了技术支撑。
该项目发表高水平论文9篇,制定地方标准2项,技术规范1项,授权发明专利8项,实用新型专利12项,产品登记7项,软件著作权6项、专著2部,机械鉴定证书2个,被中共中央办公厅和九三学社中央采纳咨询建议2项,被全国政协会议提案立案1项,培养青年骨干和研究生70余名,培训农牧民1000余名;开展了300余亩实验示范,近三年累计推广面积近1020万亩,辐射推广近3000万亩,累计增加收益达1.06亿元。该成果显著提升了内蒙古沙质草地生物多样性,增强了生态系统稳定性和功能,带动了当地社会经济发展,促进了农牧民就业,对于有效开展北方生态安全屏障建设具有重要的实践指导意义。内蒙古生态学会评价该项目已达到“国际一流水平”。
桩基静载试验方法锚桩
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2600030017
河南
S277
应用技术
农业服务业
针对大型灌区泵站中水泵过流部件因磨蚀严重影响泵站装置效率的问题,综合利用先进的抗磨蚀新技术和高耐磨抗汽蚀材料,对扬黄灌排水泵泵壳、叶轮和密封口环等过流部件进行技术改造,监测防护处理后的水泵节能降耗效果,归纳总结抗磨防护处理最优工艺参数,解决水泵泵壳、叶轮、口环等过流部件因磨蚀严重导致效率低、能耗高等问题,保障水泵在高效区长期稳定运行,达到提高泵站装置效率、降低泵站运行费用的目的。
主要性能指标:
1、水泵泵壳:采用聚氨酯复合树脂砂浆技术进行磨蚀修复或预防护。抗压强度:100~120MPa;粘接强度:30~40MPa;抗冲磨强度:10~15h/(g/cm2);厚度:2~6mm。
2、针对水泵外口环,采用浇筑的方式,制造出高抗磨聚氨酯外口环;针对水泵内口环,采用硬质合金厚膜被覆技术,制备叶轮口缘碳化钨钢圈内口环涂层。技术指标:抗冲磨强度:>30h/(g/cm2)。
3、针对水泵叶轮,采用超音速喷涂技术或聚氨酯弹性体涂层技术进行磨蚀修复或出厂预防护。抗压强度:10~20MPa;粘接强度:30~4。
适用范围:适用于大型灌区泵站水泵的磨蚀预防护和磨蚀修复,该技术可大大提高了水泵的运行效率和供排水的保证率。
灌区泵站水泵磨蚀防护磨蚀修复
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2500100226
安徽
P457.9
基础研究
气象服务
在全球气候变暖背景下,雷电活动多发,其灾害性影响已上升为全球性公共安全问题。中国作为雷电高发国,年均雷击伤亡近千人,经济损失达百亿元级。雷电防御体系面临显著技术瓶颈。尽管中国已建成闪电定位、大气电场等监测网络,但预警技术仍存在时空精度不足的缺陷。现有预警系统空间分辨率普遍超过10km,无法满足行业定点定量需求;服务产品缺乏基于位置强度的智能应答能力,导致旅游景区等重点场所难以及时响应。技术瓶颈的存在严重制约了防雷减灾效能,亟待通过多模态数据融合、智能算法优化等技术革新实现突破,为高危行业提供精准防控支撑。为此,在安徽省气象局创新发展专项项目“旅游景区雷电风险分级预警方法研究”、国家重点研发计划课题“基于影响的气象灾害预警模型和预警产品研究”等的支持下,安徽省公共气象服务中心和中国气象局公共气象服务中心组成的研究团队经过多年攻关,成功研发出公里级分钟级精细化雷电风险预警技术,将雷电预警精度提升至1km范围、6min间隔,实现从“模糊预警”到“精准预报”的重大突破。
1.研究内容:在黄山风景区及周边,研究团队收集整理了2015年9月到2019年5月8时和20时每日两次安庆站气温和位势高度探空数据、6min间隔的黄山光明顶和铜陵多普勒天气雷达基数据,开展了基于雷达的雷电临近预报技术研究,并建立了雷电风险分级预警模型。
1.1基于雷达的雷电临近预报技术。团队从建模样本准备、雷电临近预报方法建立、预测结果分析、各预报因子重要性的评估4个方面开展雷电临近预报技术研究。(1)建模样本准备。预报因子的选取基于雷电的非感应起电机制,从雷暴云发展强度、旺盛程度及移动趋势3个方面选取雷电临近预报因子。反映雷暴云发展强度因子为0℃、-10℃、-15℃、-20℃、-30℃共5层基本反射率因子(CAPPI),垂直积分液态水含量(VIL)及其密度(VIL与回波顶高的比值),以及东北(NE_CAPPI)、东南(SE_CAPPI)、西南(SW_CAPPI)和西北(NW_CAPPI)4个象限的-10℃的CAPPI。反映雷暴云旺盛程度因子为回波顶高(ET)、0℃层以上回波厚度。反映雷暴云移动趋势因子为0℃和-10℃层雷达反射率水平梯度(分别记为0℃_grad和-10℃_grad)等共16项预报因子。将16个预报因子通过线性插值形成1 km×1 km分辨率数据集,利用闪电定位仪数据作为真实雷电发生数据,将闪电出现位置与出现前半小时内半径10km范围内要素进行匹配,形成数据集样本。(2)雷电临近预报方法建立。通过整理得到348 457个样本,随机抽取无雷电样本以平衡样本比例,形成有无雷电样本。有效样本再随机分为训练集和测试集(3∶1),利用随机森林(RF)、逻辑回归(LR)、K临近(KNN)、贝叶斯(GNB)、支持向量机(SVM)等5种算法训练和测试。结果表明,RF算法TS最高,被选为雷电风险等级预警的核心技术。(3)预测结果分析。采用RF、LR、KNN、GNB、SVM等5种算法对样本进行训练,整体上看5种机器学习算法预测方法准确率相差不大,但不同的算法优势不同。RF算法TS最高,LR算法最低,但漏报较多。KNN和GNB在各项指标没有明显突出方面,各项指标表现相对均衡。(4)各预报因子重要性的评估。研究表明,在各预报因子中,-20℃层CAPPI在RF模型中重要度最高,其次为0℃层以上回波厚度,其数值为30.89,另外大于20的预报因子包括-10℃层CAPPI、0℃层CAPPI、-30℃层CAPPI、VIL和VIL/ET。由此可见,在RF算法中系统强度和旺盛程度两类因子起主要作用。
1.2建立雷电风险分级预警模型。不同行业对雷电的敏感性不同,团队研发了雷电风险分级预警指标。不同行业可以通过关注不同预警级别来满足其需求,高敏感行业可以从雷电风险低级别开始关注,而低敏感行业可以从雷电风险高级别开始关注。雷电风险预警模型在雷电临近预报模型基础上,结合光流法外推的雷达回波强度,利用决策树方法构建雷电风险预警模型。雷电风险预警模型可逐6min生成空间分辨率为1km的网格化产品,实现未来30min内1~3级雷电风险的分级预报。1级表示风险很高,以红色表征;2级表示风险较高,以橙色表征;3级表示存在风险,以黄色表征。该系统在2023年运行稳定。对分辨率为1km逐6min雷电风险预警产品进行检验评估,将预警产品中1级至2级预警与闪电定位仪监测闪电实况进行比较,出现预警的格点,其半径7.5km范围内0~30min监测到闪电,则认为预警正确。依据“高分辨率区域数值预报业务检验评估指标及算法”(2019年)的评分方法,该系统2023年7月1日-8月31日命中率为96.9%,成功率为52.7%。
2.应用成效:2023年5月28日,安徽宁国境内发生雷击事件。闪电定位数据显示,在雷击点附近共监测到9次雷击,分别为12时22分、12时42分、12时43分、12时45分、13时05分、13时14分、13时31分、13时54分、13时56分。团队研发的雷电风险分级预警模型在12时12分预报雷电风险2级,12时18分雷电风险等级提升到1级,达到最高级别。该系统在位置和时间预警方面表现优异。在位置上,12时22分至13时56分发生的雷电均在预警范围内,无漏报;在时间上,第一次预警比第一次闪电提前10min,平均提前18 min。2022年8月26日19时25分,南陵县籍山镇南陵广场发生雷击事件。团队研发的雷电风险分级预警模型在19时整开始预报雷电风险等级2级(较高),提前25 min;19时06分雷电风险等级加强到1级(高),提前19min。
3.创新点:通过多模态数据融合、智能算法优化,团队建立精细化雷电预报新方法。整合多普勒雷达基数据、探空资料等,筛选出16项关键雷达特征参数,构建1 km分辨率雷电落区预报模型。采用5种机器学习算法择优训练,TS评分提升8%,达到52.7%。团队研发多要素联合判别的1~3级风险预警产品。在雷电临近预报模型基础上,结合光流法外推的雷达回波强度,利用决策树方法构建1 km分辨率的精细化雷电风险等级预报模型。
4.社会经济效益:团队通过数据融合、算法优选,提升了雷电风险预警的准确性和时效性,为及时、精确的雷电防护提供了科学依据,还有效降低了因雷电引发的经济损失和人员伤亡风险,得到了用户单位的高度评价。团队成果通过高精度雷电预警技术为行业用户及社会公众提供精准、及时的灾害预防指导。基于多源数据融合与智能化算法构建的预警系统提升了雷电预报的时效性与准确性,使景区等高风险区域提前采取分级响应措施。该成果通过降低直接经济损失和人员伤亡增强了社会灾害韧性,也通过科普提升了公众安全意识。其推广应用优化了气象服务产业链条,在维护社会稳定、保障民生安全方面体现重要的公共服务价值。
雷电预报方法机器学习天气雷达
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2500020270
四川
TE37
应用技术
天然原油和天然气开采
四川盆地震旦系天然气资源丰富,自2011年高石1井勘探获重大突破以来,大川中震旦系气藏已累计提交三级储量1.39万亿立方米,属国内外罕见埋深超5000米的深层低孔复杂岩溶特大型气藏。气藏储层为微生物丘滩白云岩,储集空间以毫米级~厘米级中、小溶洞为主,成因机制复杂,具有孔隙度低(孔隙度小于5%)、非均质性强、连续性差等特征。储层内部结构和渗流规律复杂,开发初期气井“口口见气、普遍低产”,气井有效率仅为30%,气藏“储量品位低、单井投资高、开发效益低”的边际效益特征明显,世界范围未见同类型气藏高效开发先例,如何实现气藏高效开发成为盆地震旦系规模上产关键。
聚焦震旦系气藏开发面临的“储集体精细刻画、高产井位目标优选、储量高效动用”等关键技术瓶颈,中国石油西南油气田分公司联合西南石油大学、中国石油勘探开发研究院、中国石油大学(北京)等单位,以“提高储量动用、规模高效开发”为目标,产学研联合探索,创新形成三大关键技术,驱动气藏开发效益翻两番,树立了国内深层低孔白云岩岩溶特大型气藏高效开发新标杆。主要创新点如下:
1、创新形成了白云岩小尺度岩溶孔洞储集体精细描述技术。建立白云岩岩溶储层发育模式,明确了白云岩岩溶孔洞储层寻找方向,发明了双界面岩溶古地貌恢复方法,形成了神经网络井震多信息融合缝洞储层定量预测方法,实现了10米小尺度缝洞储集体精细刻画,实钻吻合率由63%提高至92%。
2、创新了强非均质储层气井高产目标优选技术。形成了岩溶储层渗流能力表征和气井产能评价方法,明确了低孔储层渗流能力“突变”界限,建立了3类储渗体分类图版,厘清了影响气井高产的关键因素,建立了3类高产井部署模式,实施的65口开发井有效率100%,百万方气井比例达71%。
3、创新了深层强非均质岩溶型气藏高效开发优化设计技术。确定了复杂岩溶型储层储量可动性技术界限,实现了目标靶体井数、井型、井轨迹、配产等关键参数的“差异化、定量化”设计,开发井井控储量由6亿立方米提高至17.5亿立方米,气藏内部收益率由11.8%提高至31.3%。
该成果获发明专利31件、软件著作权14件,制定企业标准2项,修订行业标准2项,发表学术论文36篇(SCI、EI收录20篇),出版专著3部。
项目成果在大川中震旦系气藏产能建设中全面应用并取得显著成效,动用地质储量7036亿立方米,建成年产能100亿立方米以上,累计生产天然气370亿立方米,近三年(2021年~2023年)开发井累计生产天然气178.02亿立方米,新增利润41.17亿元(分成系数36%),经济社会效益显著,有力支撑了川渝地区千亿方战略大气区建设。
项目形成的深层低孔复杂岩溶型气藏高效开发关键技术,填补了该类气藏整体高效开发技术空白,推动了复杂气藏高效开发技术进步,对四川盆地震旦系、国内外深层复杂碳酸盐岩气藏高效开发均具有极大的推广应用前景和重要的指导意义。
气藏开发产能评价方法产能建设
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2600141661
甘肃
X84
应用技术
环境监测
1.课题来源与背景:随着经济的发展和人口的增长,土地资源的合理利用与环境保护越来越受到人们的关注。在此背景下,土地环境监测系统成为了保障可持续发展的重要工具。土地监测系统最初起源于对土地资源进行监测和评估的需要。传统的土地资源调查和监测方法往往费时费力、成本高昂,而且难以实时获取大范围的土地信息。而随着技术的发展,人们可以结合地理信息系统技术进行分析和处理,实现对土地资源的实时监测和评估。随着城市化、工业化等过程的加速发展,土地资源的合理利用和保护变得尤为重要。土地资源的稀缺、土地利用冲突和环境污染等问题也日益凸显,土地监测系统应运而生,成为研究土地资源、指导土地规划和保护的重要工具和平台。
2.技术原理与性能指标:土地监测系统工作流程包括数据采集、数据处理、数据分析和结果呈现等步骤。通过各种传感器和监测设备收集土地环境的相关数据,包括土壤湿度、温度、PH值、氮磷钾含量、有机质含量等。这些数据以电子记录的形式保存。对收集到的原始数据进行必要的预处理,包括数据清洗、格式转换、异常值处理等,以确保数据的准确性和可用性。对预处理后的数据进行分析,将分析结果以图表、图像等形式进行可视化展示,以便更直观地理解数据和监测结果。根据分析结果和可视化展示,生成土地环境监测报告,将所有收集和分析的数据进行长期存储和备份,以备后续使用和复查。确保数据的安全与保护,防止数据泄露和非法访问。
土地监测系统的性能指标包括但不限于系统能够准确地监测和评估土地环境的质量和状况,具备实时监测的能力,能够及时地收集、处理和传输监测数据,有高度的可靠性和稳定性,能够保证在各种复杂的环境条件下都能正常运行,具备可扩展性,易于使用和维护,有足够的安全性,还应该考虑经济效益,选择性价比高的设备和技术,合理配置资源,降低运行成本。
3.技术的创造性与先进性:土地监测系统具有较高的技术创造性和先进性,通过各种传感器和监测设备收集土地环境的相关数据,实现对土地资源的全面监测和评估,实现了对土地资源数据的集中管理、空间分析和动态监测。随着科学技术的不断创新和进步,系统能够获取更高分辨率、更多样化的土地信息数据,提高了监测系统的监测精度和效率。土地监测系统具有较强的数据处理和分析能力,能够实现对大规模地理数据的高效处理和分析。系统可以实现土地资源的分类、变化检测等复杂数据处理工作,为用户提供准确、可靠的监测结果。土地监测系统能够实现多层次、全方位的监测和跨区域监控,为不同需求方提供个性化的监测服务。
综合以上特点,土地监测系统的技术创造性和先进性体现在其通过各种传感器和监测设备等现代科技手段,实现对土地资源的精准监测和管理,为土地资源的可持续利用和保护提供了重要支持。
4.技术的成熟程度,适用范围和安全性:随着互联网技术的不断进步和普及,其数据获取效率和精度得到大幅提升。土地监测系统积累了丰富的数据处理和分析经验,能够对多源数据进行整合处理和精细分析,实现对土地资源变化的及时监测和评估。土地监测系统广泛适用于农业、林业、环境保护、城市规划等领域,为政府部门、科研机构、企业等提供决策支持和服务。系统可以监测土地环境中的各项指标,如温度、湿度、pH值、重金属含量等,以及可能影响土地环境的因素,如气候变化、人为污染等,帮助用户有效管理和保护土地资源。系统也需采取数据加密、网络安全等措施,确保系统运行过程中数据不会被泄漏或篡改,保护用户数据安全。同时,系统应遵守数据保护和隐私保护法规,保障用户权益。
5.应用情况及存在的问题:土地监测系统在各个领域得到了广泛应用,主要体现在以下几个方面。农业部门可以利用土地监测系统监测农田利用、农作物生长情况、灾害风险等,为农业生产提供决策支持。城市规划部门可以通过土地监测系统监测城市用地利用、规划建设发展情况,指导城市规划和土地利用。环保机构可以通过监测系统监测土地环境质量、植被覆盖情况等,及时发现和处理环境问题。自然资源部门可以利用监测系统监测森林资源、水资源、矿产资源等的利用情况,实现资源科学管理。
尽管土地监测系统应用广泛,但在实际应用中仍然存在一些问题,由于数据来源的不稳定性和精度问题,导致监测数据的准确性和可靠性问题。不同数据源的数据集成和处理困难,限制了系统的综合性和全面性。并且因为数据的敏感性和涉密性,土地监测系统也可能存在数据泄漏和安全隐患。而土地监测系统的建设和维护成本高昂,需要大量的人力、物力和财力投入。
尽管存在一些问题,随着技术的进步和系统的完善,土地监测系统将发挥重要作用,为土地资源的可持续利用和保护提供更有效的支持。
6.历年获奖情况:无。
土地资源监测系统土地利用环境监测系统
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2600141070
甘肃
S567
基础研究
中药材的种植
①课题来源与背景:在中国,肉苁蓉作为一味补肾阳、益精血中药已有两千多年的使用历史。中国消耗肉苁蓉约1600t/年,而肉苁蓉产量不足1100t/年,通过人工种植建立起肉苁蓉产业化基地,在解决肉苁蓉资源短缺问题的同时,也能够实现治理沙漠、荒漠地区的目标。中国肉苁蓉的人工栽培产地主要分布于新疆和内蒙古地区,其人工栽培技术发展较为迅速,而酒泉市金塔县荒漠肉苁蓉种植及相关技术研究起步较晚,相关的栽培、管理、采收加工等技术发展较为缓慢,导致肉苁蓉产量低,产出的肉苁蓉品质不高。该项目通过从新疆吐鲁番引进荒漠肉苁蓉种子,深入研究金塔当地肉苁蓉高效节水种植关键技术,建成荒漠肉苁蓉示范种植基地,转化应用现有专利技术,提高生产效率及肉苁蓉品质,推动肉苁蓉种植产业发展。
②技术状况:首先通过造林当年10至11月或次年5月中旬前为梭梭根系年生长高峰的开始时期,此时,采用直播接种法,在梭梭植株的一侧,按梭梭定植的行向,在距植株30-50cm处开诱导沟,沟深60-80cm,沟宽30-40cm。之后将接种纸膜裁剪合理的尺寸,并在上面均匀地涂上肉苁蓉种子诱导剂,刷上肉苁蓉种子后放入开好的诱导沟沟底,覆土浇水,待梭梭根系与荒漠肉苁蓉种子接触接种,开始生长出肉苁蓉。其次通过田间管理,将肉苁蓉生长在极为干旱的荒漠环境中,但无水不行,水分多了也不行。人工种植的肉苁蓉每年入冬前浇灌1次,7-9月视情况适量喷灌和沟灌。清除杂草和杂灌木,并根据寄主生长势的强弱,给寄主适当施肥,可满足肉苁蓉的寄生生长需求,在此过程。肉苁蓉自然授粉率较低,在肉苁蓉开花季节,应进行人工授粉,由于肉苁蓉花期较长,授粉应分多次完成,同时肉苁蓉是虫媒授粉,因此在开花授粉时,不能喷洒农药。由于肉苁蓉是寄生植物,因此对寄主的病虫害应及时防治。主要防治的病虫害有梭梭白粉病、根腐病、种蝇和大沙鼠啃食,栽培种植过程中需提前预防,发现病虫害后及时科学治理。采收春秋两季均可,以4-5采收为佳。初春,肉苁蓉吸收融化的冰雪水迅速生长,4-5月即可采挖。
③技术的创造性与先进性:(1)肉苁蓉栽培技术创新。该项目通过对荒漠肉苁蓉的接种技术进行研究,结合梭梭基地的地理气候情况,确定了合适本地的接种时间和最佳接种方式-接种纸膜接种,并应用“一种便于维护的农用开沟机”专利技术,实现开设荒漠肉苁蓉诱导沟的机械化,在完成覆土之后应用“一种农业机械灌溉装置”专利技术,对梭梭进行灌溉,促进梭梭根系的生长,提高接种的成功率,同时降低工作人员的劳动强度。(2)肉苁蓉田间管理技术创新。该项目通过观测荒漠肉苁蓉的生长周期,研究荒漠肉苁蓉的生长发育规律,并结合现有研究成果,总结形成适合金塔当地的荒漠肉苁蓉节水高效栽培技术,同时在荒漠肉苁蓉的田间管理过程中,通过成果转化应用了公司已取得的专利技术成果,在节省人力资源的同时降低水资源的浪费。(3)产品结构创新。该项目通过引进荒漠肉苁蓉新品种,实现了对公司现有产品结构的优化,对于丰富产品序列、增强市场竞争力、提高市场占有率具有重要意义。
④技术的成熟程度,适用范围和安全性:该项目实施后,公司已获得的实用新型专利在荒漠肉苁蓉种植、节水灌溉等过程中的转化应用。深入研究荒漠肉苁蓉高效节水种植关键技术,探索适合金塔当地荒漠肉苁蓉人工栽培技术,针对研究设计的关键技术申请并获得了实用新型证书。该项目实现了公司年新增产值220万元,新增销售收入174.3万元,新增利润36.4万元。该项目实施后,人工肉苁蓉种植能有效推进沙地生态环境的改善;能有效推动沙区经济的发展。大面积推广种植梭梭树、接种肉苁蓉,必将成为地方经济新的增长点,具有良好的可靠性。同时,人工肉苁蓉种植,可以满足社会对加工原料肉苁蓉的需求,减少对野生肉苁蓉的采挖产生的自然环境野生植被的破坏,可有效保护野生肉苁蓉,同时增加人工梭梭林经济收入,有利于人工梭梭林种植面积的扩大,种植面积具有良好的安全性。成功推广后,荒漠肉苁蓉的高效种植将带动当地农民的收入增加,为当地建立起完整的肉苁蓉产业链,从育苗、种植、采摘、加工等方面提供就业机会,促进当地农业经济全面发展。
⑤应用情况及存在的问题:该项目存在技术推广难度较大的问题,荒漠肉苁蓉的引进和种植技术相对较新,需要对当地农民进行相关的培训和技术指导。但是,由于荒漠地区的农民技术水平较低,技术推广和普及可能会遇到一定的困难。
肉苁蓉人工栽培中药病虫害防治
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2600010114
陕西
S665.2
基础研究
水果、坚果、饮料和香料作物的种植
柿子是鲜食加工兼备的优良果品,陕西是柿子最佳优生区。截止2024年12月底,全省种植面积47.6万亩,其中渭北地区种植41.9万亩,主产县-富平县种植36万亩,挂果28万亩,年产鲜柿50万吨,加工柿饼10万吨、冰柿550吨,全产业链产值85亿元,已成为富民强县的支柱产业。但在生产加工过程中土壤肥力低、柿园郁闭、炭疽病危害重、花而不实、生理落果以及结果“大小年”现象频发,单产低、品质差,精深加工产品量产受限,产业链延伸拓展不足,绿色优质安全问题堪忧,产业高质量发展面临严峻挑战。基于上述,该项目以提高柿子产能和品质、增加柿农收益为目标,通过多年多点试验研究、打造示范样板、开展技术培训、组建专业服务队等形式,认真调研并吸纳国内外现有成熟技术,历时11年研究示范渭北地区柿子绿色提质增效关键技术,在渭北3县市应用推广,累计推广40.5万亩,新增纯收益24596.93万元,取得了明显的经济、社会和生态效益,有效推动了柿子产业高质量发展进程。
主要创新性成果:
1.研究提出土壤改良新技术,夯实绿色优质高效基础。
通过实施“测土配方施肥、增施生物有机肥、补充中微量元素肥、适时叶面喷肥”技术,配合水肥一体化技术,在柿树不同物候期合理追施不同含量比例水溶肥,土壤有机质提高了0.3%,亩均减少柿园灌水20.3%,减少化肥用量28.5%,树势和负载能力得到显著增强。
2.创新集成密度与树形动态调控及整形修剪新技术,确保树形规范树势健壮。
结合调查,针对树体生长特性和柿园密度,对于成龄郁闭柿园开展隔行、隔株等不同形式的间伐试验示范,动态调整柿园密度,促使柿园通风透光。间伐后根据保留密度确定合理整形修剪技术试验,科学合理优化树形,确保树体营养平衡,树势中庸强壮。
3.阐明柿子炭疽病的病因机理,建立防控关键技术体系,筛选出不同时期防控最佳药剂配伍,降低炭疽病发生危害。
通过多年多点位多轮次的试验示范,查明柿炭疽病发生与柿园温度、湿度等的关联度,提出降低柿园湿度、控制秋梢生长、全营养平衡施肥技术,筛选出不同时期防控药剂最佳配伍新技术。发布了《富平尖柿炭疽病防治技术规程》,明确发病规律、危害特点等,为科学有效防控炭疽病提供了科学支撑。
4.优化提炼花果管理新技术,保障柿果品质柿园收益。
通过试验示范,研究明确了“以园定产、以树定量、合理负载”技术思路,开展保花保果、疏果定果、防日灼、控旺等技术试验示范,发布了《富平尖柿丰产栽培技术规程》(DB 6105/T 188-2023)《甜柿栽培技术规程》(DB 61/T 1872-2024),明确了花果管理、整形修剪、幼果管理等技术,为促进产业提质增效提供了保障。
5.凝练形成以冰柿、柿饼加工为主的新技术,研发系列衍生品,延伸拓展产业链条。
通过调查和反复论证,项目团队在陕西富平大方天玺农业绿色发展有限公司、富平永辉现代农业发展有限公司开展柿子深加工技术试验示范,优化升级传统加工工艺,引进智能化生产线,研究开发了流心柿饼、冰柿、柿子干制品、柿子制品、柿子醋等核心技术,研发出了现代化加工工艺制作而成的流心柿饼、冰柿、柿子夹坚果、柿子干、柿子醋等系列制品,发布了《富平流心柿饼》(Q/DFTX00068-2023)《冰柿(柿子制品)》(Q/DFTX 0005S-2023)《柿子制品》(Q/FPYH 0004S-2023)《柿子醋》(Q/DFTX0002S-2023)《柿子干制品》(Q/DFTX、0003S-2024),破解了“大年”鲜柿过剩、柿饼加工能力不足和采摘过程产生的落果难题,使不便于及时和不宜加工柿饼的鲜柿得到了充分利用,同时也解决了传统柿饼水分蒸腾慢、晾晒时遇阴雨天气易霉变、货架期短等质量安全问题,使柿饼水分蒸腾、出霜时间由以前的40-45天缩短到25-30天,提高了产出效能,保障了柿产品绿色优质安全供给。
该项目在柿子土壤改良、密度与树形动态调控、炭疽病防控、花果精细管理以及绿色优质加工等方面开展了系统示范研究和实践,创新性提出了“土壤改良增强树势,炭疽病防控降低病虫危害,密度与树形动态调控提高光效,花果精细管理稳产增效、绿色优质加工强化产能”技术体系,并在渭北3县市进行了示范推广,推广面积40.5万亩,新增纯收益24596.93万元。授权发布地方标准3项,企业标准5项,实用新型专利1项,出版著作1部,发表论文6篇,编印科普手册1册。富平县果业发展中心获渭南市标准化工作先进单位。项目在柿子土壤改良、密度与树形动态调控、炭疽病防控、花果精细管理以及绿色优质加工等方面取得了良好的效果,有效降低了病虫危害,改善了土壤环境质量,保障了柿产品质量安全,增加了区域柿农收入。项目实施期间,累计举办培训会1300余场次,12万余人次,培育认定高素质农民337名。培养相关专业研究生10人,基层相关技术人员50余人,100余名柿农成为行家里手、“乡土专家”,常年活跃在产区一线以及抖音、快手等新媒介平台开展技术服务,深得社会各界及广大柿农赞许,取得了显著的社会效益,为全省乃至全国柿子产业发展提供了示范样板,全方位推动了柿子产业的发展和创新。
柿子土壤肥力病虫害防治
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2600010063
陕西
TK831
应用技术
锅炉及原动机制造
构建高水平安全技术体系是推动中国风电行业高质量发展的重要保障。受经济技术条件制约,风力发电普遍存在状态感知力弱、环境适应性差、防护能力低等突出问题。该项目面向中国风电行业安全运行与智能运维的重大需求,系统性突破了传统监测手段碎片化、滞后性的技术瓶颈,首创了“多维度统合感知-数字孪生态势推演-多层级主动控制”一体化技术体系,实现了风电机组运维模式从“被动处置”向“主动预防”的根本转变。项目依托新能源电力系统国家实验室、新能源发电国家工程研究中心,在国家自然基金重点项目等支持下,开展产学研用联合攻关,取得如下创新成果:
(1)提出了基于多源异构信息融合的监测系统以及混联异构传感网络。该项目关键技术为基于多源异构信息融合的综合状态感知技术。该技术面向风电机组“流体-机械-电气-控制”多领域耦合及运行状态难以全面捕捉的行业难题,通过构建“声-光-位移-振动-张力”多维度综合感知模式,突破了传统单一参数监测的局限,形成了覆盖关键部件的混联异构传感网络。研发了基于电磁超声波波法的螺栓轴力原位检测与多参数在线监测技术,实现了对关键连接部件预紧力的高精度、非接触式实时监控。同时,开创了基于爬壁机器人与无人机的立体协同智能巡检系统,成功应用于风电叶片表面缺陷的自动化检测,显著提升了巡检安全性与效率。通过上述技术的集成应用,实现了对机组健康状态的深度洞察,风险识别准确率超过98%,有效推动运维模式由定期检修向实时预警的预测性维护转变。
(2)创建了基于数字孪生的全景态势感知与推演平台。该技术面向风电机组安全防护能力低、传统控制响应滞后及缺乏动态容错机制的行业痛点,通过构建覆盖“机-场-环-网”多维度系统的数字孪生平台,实现了对机组运行状态的深度认知与超前预测。系统整合多源异构传感数据,开发了具备实时仿真与多场景推演能力的数字孪生计算引擎,单机新增虚实映射参数超过2300个,显著提升了对典型工况与异常状态的感知精度(≥92%)。基于超限状态推演预警,实现了从被动响应到预知控制的跨越,为风电机组主动安全控制和系统级容错提供了核心数据支撑和决策依据,有效支撑故障率降低和机组可利用率的显著提升。
(3)创建了应对不同等级风险的多层级主动安全控制系统。该技术面向风电机组在复杂运行环境下控制适应性不足、安全链扩展性差以及故障应对能力弱的突出问题,通过研发高可靠性控制装置与智能协同容错算法,构建了覆盖部件、单机、场站等多层级的主动安全防护体系。项目研制了宽温域(-40℃~70℃)、高抗扰的主控设备与可编程安全继电器,实现了安全链控制功能的柔性扩展(提升30%以上)与站间通信可靠性显著增强(误码率降低≥90%)。同时,提出了基于性能劣化预测与多单元协同的容错控制策略,实现了三类典型非停机故障的在线补偿与自适应容错,有效抑制超限事件发生率60%以上,大幅提升机组在极端工况下的运行韧性与电网适应性。
(4)面向复杂运行环境的多任务自适应韧性提升技术。研制高适应性机组主控设备,工作温区扩展至-40℃-70℃;发明极端风况、超低温、覆冰等恶劣环境下的韧性控制技术,机组可利用率提升7%~11%;开发场网协同有功/频率、无功/电压控制系统,并网点有功调节偏差率≤±0.5%,电压波动率≤±2%,显著增强电网适应性与运行稳定性。
项目成果已形成涵盖“智能感知-精准诊断-主动防护”全链条的风电机组安全一体化解决方案。核心装备与系统已实现规模化商业应用,覆盖新疆、甘肃、内蒙古、江苏、福建等10余省区的43个大型陆上及海上风电场,成功应用于6000余台在运风电机组的智能化改造与升级,涵盖国内主流1.XMW至8.XMW机型,并配套应用于串列式双风轮风电机组、25MW级测试平台等国家重大装备与工程。
项目获授权国际发明专利4项、中国发明专利52项、软件著作权23项,发表SCI/EI论文53篇,制定国家标准3项、团体标准1项。成果经李德仁院士、赵沁平院士等专家评价为国际领先水平,获中国可再生能源学会科技进步特等奖等省部级以上奖励4项,日内瓦国际发明展金奖1项。通过了北京鉴衡认证中心等第三方机构的测试认证,符合CMA、IECRE和CNAS标准。
近三年新增销售收入206.9亿元,新增利润75.1亿元,机组可利用率提升7%-11%,故障率降低10%,运维成本下降15%-20%,出口创汇4.3亿元。项目通过智能巡检装备替代人工作业,大幅降低高空高危作业风险,为风电行业安全生产树立新标杆,社会效益显著,为中国能源安全与“双碳”战略实施提供了关键技术支撑。
风电机组新能源电力系统安全控制系统
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2600010480
陕西
P612
应用技术
基础地质勘查
该项目是陕西西北有色矿产资源集团股份有限公司和西北有色地质矿业集团有限公司(原西北有色地质勘查局)及其下属单位在中国地质调查局矿产调查、陕西省地质勘查基金等财政专项资金的支持下,结合大量自主投入,持续十多年在凤太矿集区开展科学研究、地质勘查和资源绿色智能综合开发,取得了科学研究新进展、找矿勘查新突破、绿色开发新示范。
1.研究思路:
以战略性矿产金以及省内优势矿产铅锌为重点对象,以寻找后备资源为目标,针对凤太矿集区矿山深部和外围以及“久攻不下”地区开展研究和勘查。以找矿突破为中心,针对成矿类型不明、控矿规律不清、地质构造复杂、深部找矿难度大、矿山资源危机、资源开发方式粗放等关键理论与技术难题,开展系统的矿床学、矿田构造学、岩石学、地球化学和矿产勘查学等研究,坚持以找矿勘查实践带动理论进步和技术创新,践行矿业绿色发展和生态文明建设,树立资源绿色勘查开发示范,为凤太矿集区矿产资源从勘查到开发全过程培育和发展新质生产力蓄势赋能。
2.研究技术内容:
以凤太矿集区为示范区,选择典型矿床开展地层、构造、岩浆岩与成矿作用研究,重点研究矿床形成环境以及矿化属性,厘定成矿规律、控矿因素和成矿时代,总结找矿标志和成因类型,建立金铅锌多金属矿床成矿模式;综合评价地物化遥在找矿中的有效性,建立有效找矿方法技术组合;开展找矿预测,优选找矿靶区(位),进行工程验证,提交矿产开发基地。以绿色勘查开发理念为指导,破解勘查开发与生态环境保护的矛盾,从采选技术方法、设备选型、工艺流程设计、环境恢复治理等方面着手,最大限度地减轻或避免对生态环境的影响。
3.取得的成果:
(1)通过对凤太矿集区及其典型矿床地质、物化探异常特征的系统研究,总结了矿集区金铅锌矿床找矿标志和成矿规律;划分了成矿系列、成矿系统、矿床类型,建立了区域成矿模式及“三位一体”成矿地质模型和金、铅锌矿找矿预测综合信息模型。
(2)通过对凤太矿集区典型矿床的岩、矿石宏微观特点及其地球化学特征等的分析,详细总结了区内典型矿床成因及类型,研究表明凤太矿集区铅锌(铜)金多金属矿床是中-晚三叠世南秦岭碰撞造山带大规模多阶段构造-岩浆-流体活动的产物,提出成矿作用发生于晚三叠世的新认识。
(3)通过矿集区近十余年来的找矿实践,对比分析了地质调查、物探、化探、数据集成与综合研究、深部探矿工程验证等各种找矿技术方法手段的有效性;创新性地建立了一套区内覆盖区(空白区、浅部)、矿山深边部(就矿找矿区、攻深找盲)金铅锌矿“天空地井”三维立体的绿色有效找矿方法技术组合。
(4)以区域找矿模型为指导,在系统总结典型矿床地物化遥资料和新获得各种数据的基础上,依据建立的典型矿床“三位一体”成矿地质模型,构建了找矿预测综合信息模型,开展了大比例尺找矿预测,在矿集区内及外围优选找矿远景区16个,圈定找矿靶区11个,为进一步勘查工作部署提供了科学依据,为区内实现找矿突破指明了方向。
(5)通过投入有效的找矿技术方法组合,选定6个找矿靶区通过探矿工程验证,取得重大找矿突破,新增金资源46.40t、其中推断以上资源量37.69t,铅锌资源205.35×104t、其中推断以上资源量198.65×104t,铜资源量0.34×104t,银资源577t,为区内精准找矿预测提供了示范,也为新一轮找矿突破战略行动奠定了坚实基础。
(6)通过综合研究、找矿预测及工程验证,在实现找矿突破的基础上,进一步开展了凤太矿集区资源潜力评价,预测凤太矿集区2000m以浅金资源潜力500t、800~2000m埋深铅锌资源潜力500~1000×104t,并提出了切实具体的找矿建议。
(7)历经十余年艰苦探索研究,先后出版专著2部,发表学术论文223篇,其中核心期刊论文54篇,获得国家授权新型实用(发明)专利3个、实用新型专利25项、软件著作权5项,同时培养了一批年轻的技术骨干,形成了一支精干的矿产勘查开发与综合利用技术团队,获得多项荣誉,为自然资源部高层次科技创新人才工程(地质找矿方向)科技创新团队、三秦英才特殊支持计划全省一流团队-“秦岭地区金属矿产勘查与资源综合利用研究创新团队”的建设奠定了基础,并支撑建成了首座秦岭地质矿产科技馆等产学研平台。
(8)项目在执行过程中,严格贯彻落实绿色发展理念,最大限度减少地质勘查、矿业开发工作对生态环境的扰动,实现了矿产勘查开发与生态环境保护的互利双赢,建成了3座国家级绿色矿山,促进了矿集区矿产勘查开发新质生产力的形成。
4.推广应用及效益情况:
项目探获新增资源量有效延长了矿山服务年限,潜在价值约600亿元,带动了当地经济发展。成果自2021年以来在四方金矿、铅硐山铅锌矿、东塘子铅锌矿、二里河铅锌矿等矿山应用,至2024年3年累计新增营业收入5.52亿元、利润5518.47万元,解决就业300多人。同时,项目成果对中国地质调查局西安地质调查中心、陕西省地质调查规划研究中心(省地质勘查基金中心)、陕西省地质调查院等及省内外地勘单位开展地质调查研究和勘查起到了理论与技术指导作用。该项目成果(特别是新增资源量)仍在相关矿山企业的生产、有关地勘单位地质勘查项目的综合研究中持续应用,并产生效果。
找矿矿产资源勘查矿产资源开发
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2500110155
福建
S567
基础研究
中药材的种植
项目聚焦多花黄精产业发展中存在的“种质资源创新不足与优良品种匮乏、育苗周期长及繁殖效率低、栽培欠规范”等核心问题。通过为期12年的协同攻关,项目团队在种质创新、繁育技术和栽培模式等方面取得了一系列突破性研究成果,并实现了规模化示范应用。经专家鉴定,该研究成果在理论创新和技术应用层面均达到国内领先水平。该研究属于林业科学技术领域,其成果为提升多花黄精产业发展的质量和效益提供了重要的科技支撑。
1、主要技术内容与创新:
(1)长期系统开展了多花黄精种质资源的搜集、保存、分类与评价研究,创新育种模式并育成新品种4个,为多花黄精种质创新奠定了重要的物质与理论基础。
①以县(市)重点产区为调查单元,采用原地保护、设施保存与无菌培养相结合的多维保存策略,累计搜集保存种质资源305份,构建了完善的种质资源保护与利用体系。
②首次基于转录组、代谢组筛选出多态性高的19条SSR引物和区分种质的41个关键差异代谢物,对资源进行分类评价以及揭示了根茎活性成分的生物合成途径。
③通过构建定向育种群体并创新育种技术体系,筛选优良种源10份,选育出'绿俏'、'紫霞'、'明黄1号'和'玲珑'4个新品种。
(2)系统优化并创新了多花黄精组织培养快繁技术体系,成功突破了规模化育苗的技术瓶颈,为工厂化育苗提供技术支撑。①优化了根茎外植体消毒、不定芽诱导、继代增殖、生根培养及炼苗移栽等关键环节的培养条件,集成了多花黄精组培快繁技术规程。②发明微块茎黑暗节能离体繁殖、简易大棚替代培养室育苗和优质种苗繁育等方法,降低组培能耗,提升繁殖效率和种苗质量以及缩短育苗周期。
(3)系统解析了立地环境、遮阳植物、养分等对多花黄精产量与品质的调控机制,制订福建省地方标准《多花黄精栽培技术规程》,为标准化种植以及资源合理利用和保护等方面提供技术支撑。
①开展立地环境(海拔、坡向、坡度、郁闭度、种植密度、群落特征)、遮阳植物(毛竹林、阔叶林、杉木林、毛尾松林)、养分(施肥种类、方式)等因子对林下黄精产量和品质的影响,明确黄精对特定环境因子的响应规律和最适宜生长条件,构建"林-药"复合经营模式。
②制订福建省地方标准《多花黄精栽培技术规程》,该标准规范了栽培全过程的技术要求,包括栽培的术语和定义、环境质量要求、苗木培育、种植、有害生物防治、采收、档案管理等操作规程。
(4)育成多花黄精新品种4个,授权国家发明专利3件,制订省地方标准1项,发表论文12篇。
2、应用推广及效益情况:近三年,项目通过基地共建、技术指导、培训等方式,开展多花黄精专题培训和标准宣贯79期,培训人数4485人次,辐射推广面积达4.69万亩,累计新增药材产量4059吨,新增产值达3.7亿元。通过技术创新与示范推广,为多花黄精产业高质量发展提供了科技支撑,更探索出了一条生态保护与产业发展协同推进的乡村振兴路径,对促进林业结构调整、农民增收和产业提质增效做出了重要贡献。
多花黄精工厂化育苗栽培技术