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成果的背景及主要用途：天津大學(xué)結(jié)合三門峽水利樞紐管理局委托“三門峽 樞紐多模目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度研究”項(xiàng)目和教育部骨干教師基金“粘性泥沙的力學(xué)模型 和人工智能模擬復(fù)合模擬研究”項(xiàng)目開展了多沙河流水庫水沙電的多目標(biāo)優(yōu)化調(diào) 度的研究工作。采用科學(xué)的理論方法和先進(jìn)的技術(shù)手段，創(chuàng)新地研究調(diào)度管理系 統(tǒng)中涉及的水文預(yù)測(cè)、泥沙沖淤的智能快速模擬、高含沙洪水的“揭河底”現(xiàn)象 的特征機(jī)理、多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度、實(shí)時(shí)短期調(diào)度、調(diào)水調(diào)沙等問題，以便使水庫優(yōu) 化調(diào)度管理系統(tǒng)更科學(xué)化、智能化、系統(tǒng)化。本研究項(xiàng)目的進(jìn)行與研究結(jié)果，有 利于協(xié)調(diào)解決目前防洪、供水、泥沙淤積與蓄水發(fā)電等多目標(biāo)的優(yōu)化調(diào)度的問題， 確保在改善多沙河流水庫庫區(qū)、下游水庫及其河道的泥沙淤積情況的同時(shí)增加發(fā) 電量，提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，在全國用電緊張、更加注重社會(huì)效益和生態(tài)效 益保護(hù)的今天，本項(xiàng)目的研究有重大的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：本項(xiàng)目主要利用混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)黃河中下游 中長期徑流和含沙量進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并利用模式識(shí)別的方法隨機(jī)模擬了洪水過程中 的流量過程線和含沙量過程線；對(duì)影響潼關(guān)高程和水庫泥沙淤積量的相關(guān)因子進(jìn) 行優(yōu)選，并利用其訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；將 BP 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型運(yùn)用到徑流量的預(yù)測(cè)， 水庫泥沙淤積、潼關(guān)高程中去，進(jìn)行計(jì)算和預(yù)測(cè)；建立隨機(jī)微分方程模型，確定 水庫斷面水庫進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度。在完成上述專業(yè)模型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)基礎(chǔ)上，將利用 多目標(biāo)系統(tǒng)決策分析理論，通過從下到上逐級(jí)控制，并協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的運(yùn)行關(guān)系， 使各子系統(tǒng)既能實(shí)現(xiàn)各自目標(biāo)，又能滿足彼此的制約關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)樞紐的 綜合最優(yōu)調(diào)度。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：該項(xiàng)成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：水庫多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度的效益極為明顯，往往是在 不增加水利樞紐運(yùn)行和管理成本基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的效益，在水資源日益短期的形勢(shì)下， 其重要性也日益突出。本項(xiàng)目所研究的多沙河流以水、沙、電多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度系 統(tǒng)，可為解決防洪、供水、發(fā)電與減淤的矛盾提供新的技術(shù)手段和理論方法，可 以應(yīng)用到黃河等多沙河流的各個(gè)水利樞紐的優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行中，能實(shí)現(xiàn)水庫樞紐經(jīng) 濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的綜合優(yōu)化及和諧統(tǒng)一。還可以應(yīng)用到含沙量較小 （但又必須涉及泥沙問題）的河流上的各個(gè)水庫樞紐上，如三峽水庫等，應(yīng)用范 圍極為廣泛，具有廣闊的應(yīng)用前景。 應(yīng)用領(lǐng)域：水利水電工程運(yùn)行管理。 合作方式及條件：技術(shù)服務(wù)。 7 大型水利水電工程可視化仿真 8 重大水利水電工程施工實(shí)時(shí)控制 9 重大泄流結(jié)構(gòu)耦合動(dòng)力安全理論及工程應(yīng)用 10 城市熱環(huán)境與建筑節(jié)能 11 建筑光環(huán)境與城市照明 12 低碳城鄉(xiāng)規(guī)劃與綠色建筑設(shè)計(jì)含沙量的概率密度分布函數(shù)；利用模糊模式交叉迭代模型和遺傳算法對(duì)

依托國家重大專項(xiàng)-水專項(xiàng)中的“伊通河河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究與工程示范”子課題完成了本專利。該成果的主要內(nèi)容是是將河岸植被緩沖帶系統(tǒng)、多功能塘系統(tǒng)和河道灘地上的微地形改造系統(tǒng)有機(jī)耦合在一起，通過系統(tǒng)間水力聯(lián)系實(shí)現(xiàn)對(duì)兩岸面源污染的截留與上游河道污染物的凈化，改善河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化其水質(zhì)凈化的功能，并增加系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益。主要技術(shù)指標(biāo)：因受周圍耕地限制，河岸植被緩沖帶的寬度控制在20-40 m 間，主要對(duì)其內(nèi)的植被配置進(jìn)行了優(yōu)化。多功能塘系統(tǒng)中水力停留時(shí)間約為20 d，塘中以2:2:3:2的比例放養(yǎng)是鰱魚、鳙魚、鯉魚、鯽魚，并設(shè)置面積為500 m2的植物浮床；塘出水利用60m2的蘆葦人工濕地及高20 cm的溢流堰凈化處理后排入伊通河。利用粒徑200-400 mm的礫石構(gòu)成的溢流堰將灘地泡沼與伊通河進(jìn)行水利連通。上述系統(tǒng)相互作用耦合在一起形成一個(gè)耦合系統(tǒng)，此耦合系統(tǒng)的形成有助于提高對(duì)兩岸面源污染截留和對(duì)上游河道污染物的凈化效能，改善整體環(huán)境質(zhì)量，增加生境多樣性的同時(shí)，提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入水平，有效地緩解了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)間的矛盾問題，并提供了一種資源可持續(xù)利用的發(fā)展模式。

研究團(tuán)隊(duì)全面對(duì)比了現(xiàn)有的河流障礙物檢測(cè)方法（記錄、計(jì)數(shù)和分類），包括實(shí)地調(diào)查、建模模擬、自動(dòng)化檢測(cè)等。研究表明，不完整的障礙物數(shù)據(jù)庫，特別是當(dāng)大量的小型障礙物數(shù)據(jù)缺乏時(shí)，會(huì)導(dǎo)致水資源管理不可靠和低效的生態(tài)修復(fù)效率。

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課題組對(duì)六例多灶肝癌患者共34個(gè)病灶進(jìn)行了高深度全外顯子測(cè)序，發(fā)現(xiàn)多灶肝癌大部分來源于肝內(nèi)轉(zhuǎn)移，共享部分突變；進(jìn)一步的進(jìn)化樹分析顯示每個(gè)病灶又呈現(xiàn)出相對(duì)獨(dú)立的克隆進(jìn)化模式，且僅有20%靶向藥物的作用靶點(diǎn)位于進(jìn)化樹的樹干，即為所有病灶所共有，其中，僅有一位患者的索拉非尼敏感靶點(diǎn)位于進(jìn)化樹的樹干，提示該患者所有病灶理論上可對(duì)索拉非尼治療產(chǎn)生應(yīng)答，從而揭示了多灶肝癌因克隆進(jìn)化引起的藥物靶點(diǎn)分布不均的特點(diǎn)，為預(yù)防多灶肝癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)的精準(zhǔn)靶向治療提供了理論依據(jù)。       同時(shí)，該研究通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)首次分析了多灶肝癌免疫微環(huán)境的差異，發(fā)現(xiàn)即使是同一患者，不同病灶浸潤的免疫細(xì)胞成分及數(shù)量均存在明顯差異。基于特征性免疫相關(guān)基因的表達(dá)水平進(jìn)行無監(jiān)督聚類分析，可將病灶分為高免疫和低免疫兩種亞型，并觀察到高免疫性腫瘤同時(shí)伴有PD1等抑制性免疫分子的高表達(dá)，提示此類患者更可能從PD1單抗治療中獲益，為肝癌免疫治療獲益人群的篩選提供了依據(jù)。

提出引入活性客體來調(diào)控金屬有機(jī)框架（MOF）體系自旋轉(zhuǎn)換性能的策略，并成功地通過特定活性客體的可逆化學(xué)變化得到驗(yàn)證；通過引入雙吡啶三氮唑陰離子配體設(shè)計(jì)組裝出自旋轉(zhuǎn)換溫度創(chuàng)紀(jì)錄的自旋交叉材料?該研究團(tuán)隊(duì)最近通過精心設(shè)計(jì)，將氨基官能團(tuán)引入到霍夫曼型MOF材料中，合成了首例具有HS0.0LS1.0?HS0.25LS0.75?HS0.5LS0.5?HS0.75LS0.25?HS1.0LS0.0五種自旋狀態(tài)的四步自旋轉(zhuǎn)變MOF材料，并通過磁性、差示掃描量熱法和單晶衍射法進(jìn)行了表征確認(rèn)。對(duì)于HS0.25LS0.75自旋態(tài)，我們從結(jié)構(gòu)上捕捉到首例具有LS-LS-LS-HS三維有序交替排列特征的磁結(jié)構(gòu)。更加令人驚奇的是，通過對(duì)主客體間超分子作用的調(diào)控可以實(shí)現(xiàn)四步、兩步和一步自旋交叉性質(zhì)之間的可逆轉(zhuǎn)變，為設(shè)計(jì)具有多步自旋轉(zhuǎn)變的多穩(wěn)態(tài)磁性材料提供了新的思路。

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中亞山區(qū)是古絲綢之路重要廊道，對(duì)支持歐亞大陸民族遷徙和文明交流有著至關(guān)重要作用。以天山山區(qū)為核心的中亞水塔是錫爾河、伊犁河、楚河等國際河流的源頭，研究表明隨著全球變暖加劇，屆時(shí)中亞山地更大規(guī)模的冰川退卻，這意味著未來幾十年這些國際河流下游地區(qū)人口可能會(huì)面臨淡水資源減少的問題。

南方感潮河網(wǎng)區(qū)水流水質(zhì)耦合模擬系統(tǒng)根據(jù)南方感潮河網(wǎng)地區(qū)的地形、防洪設(shè)施、水利工程等特點(diǎn)， 采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，構(gòu)建南方感潮河網(wǎng)區(qū)水動(dòng)力水質(zhì)數(shù)學(xué)模擬模型，定量模擬河網(wǎng)區(qū)水流流動(dòng)狀況以及 污染物在河網(wǎng)區(qū)遷移轉(zhuǎn)化狀況，著力研究解決新時(shí)期南方河網(wǎng)區(qū)水資源開發(fā)利用和水污染控制問題，加強(qiáng) 水資源科學(xué)管理，控制水環(huán)境污染，對(duì)促進(jìn)南方河網(wǎng)區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展有重要的意義。