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中国钢铁行业CO_(2)排放特征和减排路径研究——基于ARIMA-LEAP模型

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3531-3543页

作者：陈浩胡静茹王寿兵张挺峰方锴复旦大学环境科学与工程系上海200433 宝钢工程技术集团有限公司上海201900

为了消除对于未来粗钢、钢材以及生铁产量预测主观性,基于时间序列中的ARIMA模型,对未来相关产量进行客观预测,构建了中国钢铁行业ARIMA-LEAP模型,并以2020年为基准年,每5a为时间节点,研究了2020~2030年中国钢铁行业不同情景下全流程及... 详细信息

为了消除对于未来粗钢、钢材以及生铁产量预测主观性,基于时间序列中的ARIMA模型,对未来相关产量进行客观预测,构建了中国钢铁行业ARIMA-LEAP模型,并以2020年为基准年,每5a为时间节点,研究了2020~2030年中国钢铁行业不同情景下全流程及各工序的CO_(2)排放情况.在技术进步中考虑了氢还原炼铁技术,在能源结构调整中考虑了发电方式调整,在此基础上分别设置了4种单一情景和4种组合情景来研究其减排潜力.结果表明,4种组合情景下的含有规模减排的3种组合情景CO_(2)减排潜力均高于单一情景.其中SUR+TER､SUR+STR和综合减排情景可以在2030年实现达峰,达峰年均为2021年,达峰时CO_(2)排放量分别为13.225亿t､13.359亿t和13.289亿t.单一情景中相较于基准情景CO_(2)减排量由高到低依次为:规模减排情景(SUR)、结构减排情景(STR)、技术减排情景(TAR),在2030年相对于基准情景的减排量分别为493.1Mt、247.8Mt以及105.1Mt.借助LEAP模型的能源核算以及CO_(2)排放核算功能,研究了综合减排情景下2020~2030年不同工序,不同能源的CO_(2)排量,其中CO_(2)排放较多的3个工序为炼铁､轧钢以及烧结工序,产生CO_(2)较多的4种能源为洗精煤、喷煤粉、电力以及焦炭,其中洗精煤CO_(2)排放量更是达到10Bt级,而其余3种能源也达到Bt级.确定了中国钢铁行业CO_(2)排放特征.对技术减排以及结构减排成本进行简单比较,制定中国钢铁行业CO_(2)减排路径.

关键词： LEAP模型钢铁行业 CO_(2) 排放特征减排路径情景分析

咸潮影响下长江口水源地优化布局及白茆沙水库建设可行性分析

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水资源保护 2024年第1期40卷 25-32,43页

作者：季永兴李路高晨晨上海市水利工程设计研究院有限公司上海200232 上海滩涂海岸工程技术研究中心上海200232 上海市水务局防汛减灾工程技术研究中心上海200232

为提升远期上海原水水量、水质供应能力和应对突发咸潮入侵和水污染风险,在分析长江口水源现状和咸水入侵形势基础上,论证了长江口水源地优化布局的必要性,结合咸水入侵监测数据及反演成果提出在白茆沙新建水库方案及原水系统优化调度方... 详细信息

为提升远期上海原水水量、水质供应能力和应对突发咸潮入侵和水污染风险,在分析长江口水源现状和咸水入侵形势基础上,论证了长江口水源地优化布局的必要性,结合咸水入侵监测数据及反演成果提出在白茆沙新建水库方案及原水系统优化调度方案,并分析了白茆沙水库建设对河势变化、行洪、通航、渔业资源及生态环境等方面的影响。结果表明:在白茆沙新建水库是较可行的方案,可对上海境内的长江口水源地进行优化布局,扩大供水规模并上移取水口;拟建的白茆沙水库位于白茆沙整治工程内侧,既可确保围堤安全稳定,也不影响行洪、通航,对河势变化、渔业资源及生态环境影响微小;布置于水库南侧微弯水道处的取水口,既可避免淤积对取水口的影响,也可避免北支咸潮倒灌的影响;上岸后的输水管与崇明岛原水复线共建,增强了崇明岛原水的供水安全,与现有长江口和黄浦江水源地的原水系统互联互通,可实现上海原水系统“双源供水、一网调度”的目标。

关键词：咸潮入侵供水工程原水系统水源地长江口白茆沙

基于工业基础类标准的钢结构BIM全数据交互技术

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 331-339页

作者：张其林唐子涵满延磊同济大学土木工程学院上海200092 上海同磊土木工程技术有限公司研发部上海200433

研究了适用于各类钢结构的基于工业基础类标准(IFC)的全数据交互技术,可以导出钢结构模型完整的几何信息与附加属性,使通用建筑BIM软件能够进行模型信息读取并编辑其中的参数化构件;可以将模型全信息导入钢结构主流详图设计软件Tekla进... 详细信息

研究了适用于各类钢结构的基于工业基础类标准(IFC)的全数据交互技术,可以导出钢结构模型完整的几何信息与附加属性,使通用建筑BIM软件能够进行模型信息读取并编辑其中的参数化构件;可以将模型全信息导入钢结构主流详图设计软件Tekla进行解析并重生成结构模型,实现模型二次编辑与施工出图。经工程实例验证,该成果应用于钢结构建筑信息模型(BIM)数据交互时信息传递完整、模型转换质量高,避免了钢结构不同设计阶段的重复建模,极大提升了设计效率。

关键词：建筑信息模型工业基础类标准全数据交互钢结构

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自润滑关节轴承在不同应力下的摩擦磨损特性

航空材料学报 2024年第3期44卷 132-141页

作者：黄雄荣上海市轴承技术研究所有限公司上海201801 上海特种轴承工程技术中心上海201801

为了研究应力对自润滑关节轴承摩擦磨损性能的影响,依据SAE AS 81820对EN2584R12轴承在常温下分别进行了50%、100%和150%标准应力条件下的全寿命摆动磨损测试,并对粘贴衬垫的平板样件进行静应力承载测试。采用三维白光干涉形貌仪与金相... 详细信息

为了研究应力对自润滑关节轴承摩擦磨损性能的影响,依据SAE AS 81820对EN2584R12轴承在常温下分别进行了50%、100%和150%标准应力条件下的全寿命摆动磨损测试,并对粘贴衬垫的平板样件进行静应力承载测试。采用三维白光干涉形貌仪与金相显微镜(OM)观察静应力承载后衬垫的变形情况,采用体视显微镜(SM)、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察不同应力下轴承全寿命摆动磨损后内外圈磨损形貌与磨屑形貌。结果表明:全寿命周期内,三种应力下的自润滑衬垫均已磨穿,磨损规律和摩擦因数差异不大,应力越大,轴承表面温度越高,磨屑颜色越深、尺寸越大,失稳期来得更早,破坏更为剧烈;应力对轴承的寿命有显著影响,低应力和中应力条件下的摆动磨损寿命分别是高应力条件的17.95倍和7.86倍;三种应力下的磨损机理均为磨粒磨损与黏着磨损的混合磨损,直接受力区的黏着磨损随载荷的增大而加剧,非直接受力区的磨粒磨损随载荷的增大而减弱。

关键词：自润滑衬垫应力摩擦磨损

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软土深基坑变形及环境影响分析方法与控制技术

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岩土工程学报 2024年第1期46卷 1-25页

作者：王卫东华东建筑集团股份有限公司上海200011 上海基坑工程环境安全控制工程技术研究中心上海200011

随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安... 详细信息

随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安全与经济的前提下,提出了软土深基坑环境保护等级和变形控制指标,为基坑周边不同类型环境设施的保护提供了依据。其次,系统建立了便于工程应用的基坑变形影响简化分析方法,并提出了基于土体小应变特性的基坑开挖对环境影响的计算分析方法以及确定全套小应变本构模型参数的实用方法,为复杂环境下深基坑环境影响分析提供了重要手段。同时,针对承压水降水影响难以准确量化评估的难题,提出了根据群井抽水试验反演确定关键水文地质参数并评估深层承压水降水对地层和环境变形影响的计算方法,满足了复杂地层承压水降水影响分析的工程需求。此外,还提出了包括支护结构与主体地下结构相结合、数字化微扰动搅拌桩加固、混凝土支撑主动变形控制、承压水控制超深隔渗帷幕等绿色、低碳、环境低影响的基坑变形控制新技术。成果在全国大量工程中成功应用,促进了软土深基坑工程全过程变形影响精细化分析和系统化控制技术的发展,为大规模地下空间的开发利用提供了技术支撑。

关键词：软土深基坑变形控制环境影响承压水降水小应变本构模型支护结构与主体结构相结合超深隔水帷幕

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机器学习预测有机化学品对稀有鮈鲫急性毒性

中国环境科学 2024年第8期44卷 4661-4673页

作者：莫俊超姚洪伟曹峰上海化工院检测有限公司上海200062 上海化学品公共安全工程技术研究中心上海200062

搜集有机化学品对稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)急性毒性数据,并采用部分斑马鱼(Danio rerio)和黑头呆鱼(Pimephales promelas)的急性毒性数据,建立了基于机器学习的有机化学品对稀有鮈鲫急性毒性预测方法.首先使用二分类模型判定有机化... 详细信息

搜集有机化学品对稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)急性毒性数据,并采用部分斑马鱼(Danio rerio)和黑头呆鱼(Pimephales promelas)的急性毒性数据,建立了基于机器学习的有机化学品对稀有鮈鲫急性毒性预测方法.首先使用二分类模型判定有机化学品对稀有鮈鲫是否会产生急性毒性,若判定为有急性毒性,再使用回归模型预测其半致死浓度LC_(50).对不同机器学习模型进行对比,二分类模型中支持向量机最优,训练集和测试集的准确率分别为92.4%和88.6%;回归模型中弹性网络回归法最优,训练集和测试集的调整R^(2)分别为0.87和0.75,留一法交叉验证系数Q_(LOO)^(2)为0.52,外部验证系数Q_(EXT)^(2)为0.71.两种模型具有较好的准确性、稳健性和预测能力.第一电离势和正辛醇水分配系数对分类影响较大,拓扑荷对回归预测结果影响较大.

关键词：有机化学品稀有鮈鲫机器学习急性毒性定量结构活性关系(QSAR)

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水平定向钻穿越水敏性地层冒浆预测及防控

人民长江 2024年第7期 167-173页

作者：郑华福州市水务工程有限责任公司

非开挖水平定向钻穿越施工中，孔内压力过高会造成地表隆起冒浆事故，严重污染周围环境，造成重大经济损失。以福州市塘坂引水工程供水管道水平定向钻穿越项目为例，考虑工程水敏性软化造浆地层，基于Mohr-Coulomb准则构建了针对水敏弱... 详细信息

非开挖水平定向钻穿越施工中，孔内压力过高会造成地表隆起冒浆事故，严重污染周围环境，造成重大经济损失。以福州市塘坂引水工程供水管道水平定向钻穿越项目为例，考虑工程水敏性软化造浆地层，基于Mohr-Coulomb准则构建了针对水敏弱膨胀地层的孔内最大允许泥浆压力计算模型，并通过现场位移监测数据验证了模型的正确性；随后通过现场应用校验了非开挖水平定向钻穿越水敏弱膨胀地层的冒浆防控技术可靠性。研究结果表明：所推导的计算模型比现有其他孔内允许泥浆压力预测模型更加适用于水敏性软化造浆地层；水平定向钻穿越冒浆防控技术应以孔内泥浆压力控制为主，结合泥浆技术、工艺优化防止憋压，最后辅以局部薄弱点加强、定向控制冒浆等手段进一步加强冒浆预防措施，保障施工安全。

关键词：非开挖施工水平定向钻水敏性地层冒浆

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光敏抗菌剂及其在纺织材料上的应用研究进展

丝绸 2024年第5期61卷 58-68页

作者：周卫冕杨群朱杰崔进陶思轩仇慧丽王际平上海工程技术大学纺织服装学院上海201620 上海纺织化学清洁生产工程技术研究中心上海201620 上海伊纯实业有限公司上海201600

光敏抗菌剂是一种光敏分子,在日光和UVA的照射下吸收能量而激发,生成对生物物种产生氧化损伤的活性氧。将光敏抗菌剂负载在纺织材料上使其在日光或紫外光的照射下具有抗菌特性,是近年来抗菌材料的研究热点。光敏抗菌剂主要包括卟啉类、... 详细信息

光敏抗菌剂是一种光敏分子,在日光和UVA的照射下吸收能量而激发,生成对生物物种产生氧化损伤的活性氧。将光敏抗菌剂负载在纺织材料上使其在日光或紫外光的照射下具有抗菌特性,是近年来抗菌材料的研究热点。光敏抗菌剂主要包括卟啉类、杂蒽类、噻吩类、天然光敏剂、无机纳米光敏抗菌剂等,其在纺织品上的应用方法也有多种,包括涂层法、化学改性法、静电吸附法、静电纺丝法等。因此,本文对几种光敏抗菌剂的化学结构、光反应效率、抗菌机理、在纺织材料上的应用研究及负载到纺织材料上后所出现的问题进行综述,并对未来智能光敏抗菌纺织材料的研发重点进行展望。

关键词：光敏抗菌剂纺织材料负载方法功能改性光反应效率光敏抗菌机理

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高鲁棒性Camera-IMU外参在线标定算法

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激光与光电子学进展 2024年第4期61卷 146-154页

作者：茆子念周志峰沈亦纯王立端上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 上海卫星工程研究所上海200240 上海司南卫星导航技术股份有限公司上海201801

针对影像实时动态测量设备中相机和惯性测量单元(IMU)相对位置发生变化时,需要重新进行外参标定的问题,提出了一种Camera-IMU外参在线标定方法,能够在机械构型未知的情况下自动估计初始值和外参数。首先,使用全球卫星导航时间对齐IMU和... 详细信息

针对影像实时动态测量设备中相机和惯性测量单元(IMU)相对位置发生变化时,需要重新进行外参标定的问题,提出了一种Camera-IMU外参在线标定方法,能够在机械构型未知的情况下自动估计初始值和外参数。首先,使用全球卫星导航时间对齐IMU和相机的时间戳,通过奇异值分解求解旋转量的超定线性方程,改变阈值判定条件和加权方式,减少方程中的退化运动,并剔除外点,提高系统鲁棒性与外参精度,从而获得恒定的Camera-IMU旋转外参。然后基于获得的Camera-IMU旋转外参,固定滑动窗口,利用高斯牛顿法估计Camera-IMU的外参平移量。与原有在线标定方法相比,旋转外参标定方法的精度提高15%,平移外参的精度提高35%,实验结果表明所提方法是有效的。

关键词：相机和惯性测量单元外参标定初始化惯性测量单元预积分

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