|
8 Y. K7 Y! C& ^
为了减少造成严重海洋环境污染的海洋废弃物，韩国土木建筑技术研究院（KICT，院长 Kim, Byung-suk）的研究人员开发了一种减少河流漂浮物的技术。由于河流是源于陆地的海洋废弃物的主要运输渠道，由 Sang Hwa Jung 博士领导的研究小组启动了一个由地方政府、当地市民和专家参与的生活实验室项目。 
& J( S8 j9 [: Z) O' W5 E# ~3 X 位于安东市的河流实验中心拥有三条直线和曲线实验水道，尺寸为 700 米（长）*11 米（宽）*2 米（高），并设有一个实验室，用于对堤坝溃决和城市防洪技术进行实证测试。资料来源：韩国土木建筑技术研究院 * C5 V7 t& j2 j) n, w: [, r
忠清南道（又称忠南）拥有韩国第三长的海岸线，该地区共有 500 条河流和溪流。忠南地区的海洋废弃物数量逐年增加，其中通过河流流入的海洋废弃物约占总量的 61.2%。因此，忠南在 2019 年安装并运行了拦截设施，但在暴雨和洪水期间出现了结构性损坏，需要解决。造成损坏的主要原因是截流设施的结构和功能设计没有考虑河流的几何形状和特点（水位、宽度、流量、水位变化等）。  & P* u! A! r* l( z
为了提高人工智能分析技术在现实世界中的适用性，我们获取并利用了方形流域和全尺寸实验河道的图像数据。资料来源：韩国土木建筑技术研究院
" q, ^; _" H' D# N5 f, {8 l 除了确保截流设施的结构安全外，该项目的主要目标还包括开发和测试具有收集支持功能的截流设施，以方便收集、应对河流水位的变化，以及确定适当收集时机的监测功能。
6 E! r0 I. _, @$ c; v n) O3 _ Jung博士的研究团队在以下几个阶段开展了研究：目标河流的特征描述、最佳河流点的选择、拦截设施、支撑桩和连接件的设计以及拦截设施的现场施工。其中，拦截设施的设计和建造是与 Foresys 有限公司联合进行的，而数值模型实验和全尺寸实证测试则是在庆尚北道安东市的河流实验中心进行的。
# i' J' T; _! i* ^5 O C: m 河流实验中心占地 192,051 平方米。该中心拥有韩国最大的试验基础设施，流量供应能力高达 10 立方米/秒，提供了最佳的实证试验基础设施。 5 }8 ~: Y* B. [: \& A3 }
位于忠清南道公州市玉古川下游支流的河面漂浮垃圾拦截设施。该拦截设施可承受 100 吨的负荷，并与可上下移动以应对水位变化的连接支撑桩相结合。Foresys 提供的无人机镜头。图片来源：韩国土木建筑技术研究院
5 \- }' x/ a8 a1 v& }$ A, f 利用这项研究的成果，位于忠南公州的玉古川（又称玉古溪）上建造了一个拦截设施，并于 2023 年 5 月投入使用。在项目实施过程中，根据当地政府的意见建立了一个监控系统，以确定适当的收集时间，并实时检查运行状况信息。 7 p$ n6 J; r$ E/ v" i! R, X
在此基础上获取的图像数据还开发了一个支持系统。该系统利用人工智能（AI）分析河流中漂浮物的数量和组成，并确定适当的收集周期。 , V$ _1 ~3 a4 g# R2 V# E3 C" q, X
Jung博士说："入海的垃圾由于波及范围广，且含有增加清理成本的杂质（盐分、淤泥等）而难以收集，因此有必要在入海前从河流中拦截并收集垃圾。"他还强调："通过将传统河流工程与信息技术和人工智能等先进技术相结合，这些技术可以进一步解决当地问题和全球环境问题。"
$ ^+ j8 a, L4 c2 z/ X: A 该项目因其基于生活实验室的融合技术开发和可持续性而备受当地社区的期待。在玉古川安装的拦截设施和监测系统将一直运行到 2026 年并不断改进，目前正在与相关地方政府讨论今后将成果推广到其他河流的事宜。
" h/ f2 X- X1 ] 编译来源：ScitechDaily
, y" A0 c2 \+ ?; l$ _4 J
2 ~' D. w, T" I' e2 o2 p3 E$ d6 p% J% |/ ]- a% E) w( J& m
# `/ n6 L' r2 @) Q
# y: F5 r. v' P- s | 
