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本成果將人工魚礁用于江河水域的研究屬首次，研究也是基于對江河流 域魚類的體型特征及生活規律的深入調查，設計的人工礁體結構設計新穎，設 計的魚礁體的孔洞大小、高度、體積、重量及其功能專用于江河流域水域；從材 質上來說，本發明采用新型改性材料制作，隨著使用年限的延長，人工魚礁表面 釋放到水中的鐵離子（鐵和氮、磷、硅一樣是限制浮游植物生長的重要因素）可 以有效地改善小江水域營養鹽的結構。該魚礁對于我國江河流域今后開發和利 用這種材料的魚礁具有一定的參考價值。該人工魚礁用于江河流域生態環境的改 善，作用主要體現在魚礁體對魚類的誘集效果以反附著底棲生物，從而達到魚類 增殖、生物多樣性保護、改善水質環境的目的，具有明顯的環境效益，應用及其 產業化前景良好。

1.痛點問題 我國水體重金屬污染給區域環境造成了一定危害，也給人體健康和生態安全帶來了潛在威脅。目前，我國制定區域污廢水重金屬排放總量控制目標的方法采用目標總量管理模式，忽略了水體水質和底泥質量的約束性；如果考慮上述約束，又缺乏相應的技術手段支撐。特別地，能夠預測含重金屬污水進入河流后對水質和底質質量的影響，以及根據生態系統保護和修復目標確定污染減排控制要求等定量分析工具的缺失，制約了水污染控制與管理的精細化和精準化發展。為解決重金屬容量總量管理和污染控制缺乏決策工具的問題，開發了河流重金屬遷移轉化的一維分相模型，以支持河流重金屬污染過程模擬與相應容量總量定量計算。 2.解決方案 由于河流中重金屬的演化規律非常復雜，影響因素眾多，因此目前國內外對于河流中重金屬數值模擬的研究尚不完善。考慮到基于化學反應動力學機理的模型構建復雜且不易與管理工作結合，而基于化學熱力學平衡機理的模型存在過度簡化從而不滿足控制需求等問題，本項目采用遷移轉化動力學機理予以建模。特別地，針對重金屬在受納河流中存在溶解態、懸浮顆粒態和底泥沉淀態的賦存特征，本項目突破已有經驗模型、整體模型的局限，采用了分相模型的形式。 所開發的模型軟件可用于定量刻畫河流中重金屬動態遷移轉化規律。該模型系統具有分相特征，將河流體系劃分為水相和底泥相，同時考慮推流遷移、縱向彌散、沉降作用、再懸浮作用，以及重金屬在水相和底泥相之間的吸附解析作用等核心機理。采用一階隱式歐拉算法實現模型的正向數值求解和預測，用于量化一維河流水相和底泥相中重金屬在時間和空間上的遷移轉化過程。 針對在流域/區域尺度上開展河流重金屬污染管控的需求，本項目在構建重金屬模擬模型的基礎上，進一步開發了基于蒙特卡洛模擬的逆向算法，可用于估算同時滿足水質和泥質要求的污染源最大排放量。當針對河流保護對象給定水質和泥質雙重保護目標時，本項目開發的軟件可作為在水相和底泥相濃度限值約束下控制排污口重金屬總量的計算工具。 合作需求 （1）尋求在水污染監測與環境管理系統研發、生產、銷售及運營服務的企業開展技術研發合作； （2）尋求在生態環境、水利、市政等政府部門或事業單位及受環保部門重點監管的污染源企業的環境監測與管理相關應用場景對接資源。

無人機全稱“無人駕駛飛行器”，（Unmanned Aerial Vehicle）英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。它涉及傳感器技術、通信技術、信息處理技術、智能控制技術以及航空動力推進技術等，是信息時代高技術含量的產物。無人機價值在于形成空中平臺，結合其他部件擴展應用，替代人類完成空中作業。隨著無人機研發技術逐漸成熟，制造成本大幅降低，無人機在各個領域得到了廣泛應用，除軍事用途外，還包括農業植保、電力巡檢、警用執法、地質勘探、環境監測、森林防火以及影視航拍等民用領域，且其適用領域還在迅速拓展。機載處理器是整個無人機系統的核心，處理各種傳感器信息進行定位與識別，是智能無人機的“大腦”。飛行控制器接收機載處理器發送來的位置，速度，加速度指令，經過控制器轉化成四個螺旋槳電機的轉速，控制飛機平衡姿態，完成任務，是智能無人機的“小腦”。

針對長期以來我國河流“順直化”、閘壩“阻斷化”、邊坡“硬質化”等工程措施對河流水資源、水環境和水生態產生的不利影響，以水利與生態等多功能復合的河流綜合治理為理念，以水安全和生態系統良性循環為目標，進行河流水質強化凈化、濱水帶和河床基質構建、生態邊坡保護、縱橫形態恢復等技術研發，形成完整的河流治理與水質改善的技術體系，在技術的創造性、新穎性、實用性和功能綜合性等方面取得突破，并在工程中廣泛應用和取得顯著效果，實現了我國河流由傳統單功能治理向現代多功能生態治理的突破，為水資源可持續利用和水環境與水生態

本實用新型涉及一種可自動避障的變電站巡檢機器人，包括車體平臺、控制模塊、循跡模塊、通信 模塊、故障檢測模塊和自動避障模塊。避障時，先掃描變電站巡檢機器人周邊障礙物信息，再判斷障礙 物類別。如果障礙物為人或動物，變電站巡檢機器人向人示意離開或是驅散動物，此時不需要躲避障礙 物。否則變電站巡檢機器人執行避障操作。本實用新型采用激光雷達掃描巡檢機器人周邊障礙物信息， 和超聲波傳感器和紅外傳感器等傳感器相比，不易受溫度和可見光干擾，距離和方位信息探測精度更高

本發明涉及一種通過種植香根草來加固因風浪或船行波沖蝕形成的河流、湖泊(包括水庫)岸邊陡坎的 生態水利工程技術。在波浪沖蝕陡坎的頂部，距離陡坎邊緣 60~150cm(取決于土質和波浪要素)，按 照 20cm×15cm(行距×叢距)，每穴種植 4~6 根草苗，沿岸構建寬度 60cm 的香根草種植帶，利用香根草發達強勁的根系凝聚原本松散的土體，形成強勁的根土復合體岸壁，抵御波浪和陸地降雨徑流對岸土 的侵蝕。采取本發明提供的護岸方案，

1 成果簡介我國山區河流眾多，許多河流的河床侵蝕下切，并以溯源沖刷方式傳播到上游溝谷，引起溝坡增大，岸坡失穩和整個流域的土壤侵蝕，在汛期暴雨作用下，常常引發崩塌、滑坡和泥石流等自然災害。階梯深潭系統是山區河流中常見的一種河流地貌形態，由一段陡坡和一段緩坡相間組成，在縱剖面上呈階梯狀。天然階梯深潭系統是在水流沖刷過程中自然形成的，是一種增加河床阻力、消減水流能量、抑制河床侵蝕下切的健康河床結構，這種結構在自然界具有較大的穩定性。然而，自然發育階梯-深潭系統往往需要經過較長的時間，在具備一定條件的山區河流，模仿天然階梯深潭系統建造人工階梯深潭系統，也可以取得控制河流下切、避免或減少地質災害的效果。自 2006 年開始，清華大學先后在云南、四川、甘肅等省，開展了人工階梯深潭系統在山區河流治理方面的野外試驗研究。研究成果顯示，人工階梯深潭系統不僅能夠有效地控制河流（溝谷）下切、改善河流生態環境，對于泥石流災害也具有明顯的防治作用。目前，對于階梯深潭系統發育程度（河床結構強度）的研究正在進一步量化；同時研制了一批專用的測量工具，如用于測量河床結構的“ 河床結構測量排” 、用于階梯深潭系統流速場測量的“ 湍流脈動流速儀” 等；階梯深潭系統的消能減災機理研究正在不斷深入。通過對階梯深潭系統生物棲息地多樣性的定量研究，采用大型無脊椎底棲動物對山區河流的生態多樣性進行評價，為山區河流生態評價量化指標體系的建立奠定了基礎。  治理前                                              治理后生態條件改善，河床穩定 圖 1 吊嘎河人工階梯深潭治理前后  修建前溝道內碎石散亂                            修建后沙石沉積水沙分離，控制了泥石流發生 圖 2 建造人工階梯-深潭系統前后的文家溝  汛期前                                                  汛期后階梯深潭系統泥沙淤埋 圖 3 攔山溝人工階梯-深潭系統治理汛期前后2 應用說明實例 1：云南東川市吊嘎河（小江流域支流）人工階梯深潭方法試驗。近年來吊嘎河的河床下切迅速，同時帶來了一系列的地質災害與生態環境問題。 2006 年，課題組在吊嘎河設立了試驗站，開展了人工階梯深潭方法試驗研究。試驗結果表明，試驗段水面面積有所增大，河床底質、水深和流速多樣性也得到提升，河床侵蝕下切得到有效控制，維持了較為穩定的河床環境。人工階梯和深潭段的河床底質、流速和水深環境交替出現，在空間層次上塑造了富于變化和多樣性的水生動物棲息環境。對大型底棲無脊椎動物的采樣及評價結果顯示，人工階梯深潭布置后，隨著水生棲息地多樣性增加，單位面積底棲動物密度、物種豐度及生物群落多樣性指數均呈上升趨勢，水生生態得到改善。吊嘎河的試驗成果，還為 2009年以來采用人工階梯深潭方法治理泥石流奠定了基礎。 實例 2：四川省綿竹市清平鄉文家溝滑坡堆積體泥石流治理方法試驗。文家溝滑坡是汶川地震造成的第二大滑坡，滑坡堆積體總量達 8160 萬方，文家溝內堆積體厚度達 20-180 米。2008 年暴雨在滑坡體上形成深達 50 米的 V 型沖溝，并引發了多次泥石流災害。暴雨使溝床不斷下切，兩岸坡度變陡而坍塌，碎屑物進入水流就形成泥石流。 2009 年，課題組在文家溝滑坡體上的沖溝內建造了 33 級人工階梯深潭對泥石流進行治理，取得了良好的效果。所建造的人工階梯深潭試驗工程雖然十分簡易、單薄，但是工程造成的巨大阻力消減了水流能量，使沙石沉積、水沙分離，成功地控制了溝床下切，對于控制泥石流發揮了重要作用，避免了泥石流災害的發生。 實例 3：甘肅省禮縣攔山溝泥石流治理。長江上游白龍江、西漢水等流域是典型的干旱河谷，其特點是高原上深切寬闊河谷，河谷比周圍高原明顯干旱。區域內植被覆蓋度低，由于長期干旱和風化，流域內積累了大量的土石碎屑，遭遇突發暴雨時可能發生滑坡和特大泥石流，對城鎮和村莊造成極大威脅。甘肅武都地區禮縣的攔山溝是西漢水的支流，由于溝谷深切，侵蝕極為強烈，泥石流常常發生，據調查溝口泥石流堆積泥沙約 170 萬噸。 2009 年 6月課題組在攔山溝開展了泥石流治理試驗，建造了 17 級人工階梯深潭試驗工程。試驗結果表明，溝道在人工階梯深潭系統的保護下不再下切，維持了溝岸的穩定，且階梯深潭系統消散水流能量，使得泥石流不能起動，當年 6、 7、 8 月降雨 196.8 mm，其中最大日降雨量達31.9 mm， 攔山溝僅有不足 100 噸泥沙物質進入西漢水，達到了控制泥石流的目標。3 效益分析階梯深潭系統發育較好的山溪常常伴隨著良好的河流生態環境和優美的溪流景觀，因此仿照天然的人工階梯深潭系統常用于河流的生態修復與景觀塑造，用于山溪森林公園建設可帶來額外的休閑旅游經濟收益。4 合作方式技術轉讓或合作開發，商談。5 所屬行業領域能源環境。

我校協同育人企業天津騰領電子科技有限公司基于自研國產化工業控制系統開發了設施農業管控系統，利用邊云協同控制架構，集成以大模型驅動的作物生長監測、環境精準調控、水肥綜合管理等技術裝備。項目已在多地開展應用，開發了“認領一塊地”等商業模式。2025年4月7日，天津電視臺新聞頻道《都市報道60分》以《物聯網遇上菜籃子 解鎖開心農場》為題進行了報道。

本發明提供一種基于概率加權 FDC 法的河流生態需水量計算方法，包括徑流資料系列排頻分析， 將年均徑流系列和逐月月均徑流系列劃分為豐平枯組；構建各月豐平枯組等級內的日流量歷時曲線，選 取 90%歷時點對應的流量作為生態需水量，計算初始豐平枯典型年的各月生態需水量；利用 Copula 函 數構建年月來水概率的聯合分布，計算概率權重；利用上述計算得到的初始豐平枯典型年的各月生態需 水量和概率權重，計算最終豐平枯典型年的各月生態需水量。本發明方法為定