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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。

本發明公開了一種直流偏磁多階段遞進式綜合治理評估方法，包括:步驟 1，收集接地極和接地站 點的相關資料;步驟 2，從接地極向土壤注入小電流，獲得接地站點的直流電流測試值;步驟 3，采用 直流電流仿真模型計算接地站點的直流電流仿真值;步驟 4，基于接地站點的直流電流測試值和直流電 流仿真值調整直流電流仿真模型，并進行第一階段直流偏磁治理;步驟 5，從接地極向土壤注入逐步增 大的小電流，觀察治理站治理設備動作情況，測量測試站直流電流，檢查觀察站的運行情況和噪聲;步 驟 6，采用直流電流仿真模型計算測試站的直流電流仿真值，調整直流電流仿真模型;并進行下一階段 直流偏磁治理。本發明計算簡單、準確度高、效率高、切實可行。

水生植物修復技術是一種成本少、耗能低、效果好的生物－生態新技術，即利用植物的吸收、吸附作用，富集導致水體富營養化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同時由于水生植物生長對藻類的抑制作用，使水體中藻類數量降低，提高水體透明度，達到化害為利、凈化水質的目的，實現水域資源的可持續發展和利用。針對不同生態環境污染，從現場環境中篩選和構建具有高效污染修復的水生植物- 微生物群落體系，更具有針對性強、適應性強、效率高、成本低和對原有生態環境沒有威脅等優點。

“基于信道/接口優選技術的水雨情視頻遙測終端系統” 突破了氣候變化與自然災害監測領域中的信息技術和遙測技術難題，包括多信道切換，接口切換以及低功耗等技術瓶頸，其中多信道感知優選技術、接口優選技術和水雨情及視頻融合技術達到國際先進水平。本成果在四川省廣漢市、什邡市、綿竹市、德陽市旌陽區、云南省紅河縣和祿勸縣山等多個地區的應用單位產生了顯著的經濟效益。在地理信息系統和自然災害監測等領域的應用發揮了重要的作用。 ？ 提出了水雨情遙測終端系統與視頻監控系統融合技術，實了遙測終端機同時采集雨量、水位、風速、風向、沉降、位移、次聲等環境參數和視頻圖像的功能，降低了遙測站的設備成本及運維費用； ？ 提出了基于業務感知的多信道優選技術，降低了數據傳輸時延，提高了系統的可靠性； ？ 提出了基于按需自適應的水雨情視頻遙測終端系統接口優選技術，降低了系統的功耗； ？ “基于信道/接口優選技術的水雨情視頻遙測終端系統”不僅使用在“山洪災害監測預警系統項目”與“中小河流水文監測項目”之中，還能夠廣泛使用于：“水電站防汛預警及其水庫安全優化運行調度項目”、“水利罐區閘群樞紐防汛預警及其安全優化運行調度項目”、“江河水庫（湖泊）的水質監測項目”、“社會用水戶的取水量監測項目”、“水庫大壩及渠堤的變形監測項目”、“河堤船閘的變形監測項目”、“滑坡泥石流監測項目”、“高速公路的邊坡橋隧的安全穩定監測項目”、“鐵路的邊坡橋隧的安全穩定監測項目”等業務領域。 ？ 所以，持續進行“遙測終端機”的“技術升級更新”研究開發，針對不同的專業應用不斷推出更新的“遙測終端機”，具有廣闊的市場應用前景。

本成果在四川省廣漢市、什邡市、綿竹市、德陽市旌陽區、云南省紅河縣和祿勸縣山等多個地區的應用單位產生了顯著的經濟效益。在地理信息系統和自然災害監測等領域的應用發揮了重要的作用。

成果與項目的背景及主要用途：本技術、設備與配套的產品應用于污水處理 領域。其成果主要包括：新型膜組件反應器、新型處理工藝和具有安全環保優勢 的免維護系統。 其中新型膜組件反應器是以聚偏氟乙烯（PVDF）為材料，以耐腐蝕材料為 骨架，具有獨立知識產權；新型處理工藝和具有安全環保優勢的免維護系統能夠 具有：出水清澈透明、容積負荷高、占地面積小、抗沖擊負荷能力大、剩余污泥 產量低、系統運行管理簡單、運行成本低、易于集成并實現自動化等特點。 本產品具有聯合組裝曝氣功能，應用該它可以很好的將區域污水、洗浴廢水、 生物難降解廢水和醫藥制藥廢水等進行處理。處理后的出水水質完全滿足國家城 市雜用水的水質標準。是目前國內外公認的、在區域（小區、開發區等）中水回 用領域中最先進的處理技術之一。 技術原理與工藝流程簡介：近年來，隨著膜生產技術的提高和生產成本的降 低，膜技術在污水處理領域中的應用特別是與生物反應器相組合的膜生物反應器 （MBR：Membrane Bio-Reactor）作為一種新型高效污水處理技術在國際上受到 了廣泛關注。以超濾或微濾膜與傳統的活性污泥生化處理技術相結合而成的膜生 148天津大學科技成果選編 物反應器，以膜分離過程取代重力沉降過程，不論污泥顆粒的沉降性能如何，均 可完成固液分離過程，并且可以避免因生物體流失而造成的系統運行失敗。此外， 采用膜分離與活性污泥法相結合的膜生物反應器處理含碳有機物，能使有機物深 度氧化，并且能完全保留生物體，使污泥保留的時間相當長，從而完全保留體系 中緩慢生長的硝化細菌，可同時通過硝化與反硝化作用成功除氮，在低溫時亦能 維持高處理能力。MBR 反應器能夠維持高處理能力而使處理廠規模縮小，還可 通過維持低 F／M 比例減少剩余污泥產量。 對于各類污水，使用本產品進行處理是一種特別有效的方法，它可以將生物 降解的物質分離出去，而將微生物留在生物處理池中。這樣可以使生物池內微生 物的含量處于最佳濃度，反應速度最快。和其他污水處理方法相比，使用膜生物 反應器進行再生水處理不僅可以節約大量水資源，還可以減少設備占地，節約能 源，減少設備和運行和管理費用，避免二次污染，有著很好的環境效益、社會效 益和經濟效益。 技術水平及專利與獲獎情況： 已經獲得的相關專利： 1．帶有電位測控的工業廢水處理系統（發明專利） 2．膜反應器（實用新型） 已經申請的相關專利： 1．超聲波膜反應器（2004200289565.4） 2．工業廢水氣動攪拌機（200420056558.3） 已經獲得的獎項：高校節水技術（天津市科技進步二等獎） 應用前景分析及效益預測：通過本產品的應用，可以帶來巨大的環境效益、 生態效益、經濟效益及社會效益，通過中水回用項目，使天津大學成為國內第一 所具有一流的教育環境、一流的節水技術（包括節水器具）全面綜合開發的研發 基地，為實現天津市創建環境保護模范城市的奮斗目標，為天津市的發展以及全 國各高校的建設提供了一定的借鑒作用。該項目經濟效益顯著，其年投資與效益 分析約為 1:0.4 左右，即可以得到約 40%的回報。 應用領域：環境保護、污水回用。 7 水和廢水處理的膜分離技術與設備 8 再生水原水水質監控評估與安全預警技術 9 消毒副產物生成潛力和檢測技術 10 新興微量有機污染物分析技術 11 高效能、抗板結的新型微電解材料 

本發明公開了一種原位注射聚乙二醇型水凝膠的制備方法，包括：以聚乙二醇和硫代蘋果酸為原料，以三氟甲基磺酸稀土為催化劑，通過縮聚反應制備多巰基線形聚乙二醇型聚醚酯；以聚乙二醇和馬來酸酐為初始原料，以三氟甲基磺酸稀土為催化劑，通過縮聚反應制備多雙鍵線形聚乙二醇型聚醚酯；分別將多巰基線形聚乙二醇型聚醚酯及多雙鍵線形聚乙二醇型聚醚酯溶PBS緩沖溶液中，兩份溶液迅速混勻，靜置，制得原位注射聚乙二醇型水凝膠。該方法操作簡單，條件易控制，適于工業化生產。本發明還公開了一種原位注射聚乙二醇型水凝膠，具有可降解、可原位注射性能。

本發明涉及一種結合胰島素樣生長因子C結構域多肽(IGF-1C)的殼聚糖水凝膠，其具有良好的細胞相容性和生物活性。這類活性水凝膠具有可注射性，能夠作為載體材料，促進干細胞對組織損傷的治療效果。其為移植干細胞提供適宜的組織再生微環境，從而提高移植干細胞的存活率。增加干細胞在損傷區內的存活及駐留，促進移植細胞存活、增殖，減少凋亡，促進損傷部位血管新生以及功能恢復，進而提高干細胞移植治療組織損傷的治療效果。此外，移植后水凝膠并沒有促進干細胞發生不良分化。

該系統是為中水景觀水體的水質凈化新技術提供一套經濟高效無污染的處理裝置。通過構建改性沸石生物濾池這樣一種結合了生物與改性沸石優點的處理系統，實現小區中水景觀水體的水質凈化，解決當前景觀污染水體處理方法所無法根治的氮和溶解性污染物的問題。 小區中水景觀水改性沸石生物濾池處理系統，包括中水景觀池、進水泵、進水儲水箱、計量泵、水量調節池、改性沸石填料區、沉淀池、出水池、曝氣機，其特點是：受污染的中水景觀池污水由進水泵打入進水儲水箱，經計量泵及其進水管汲入水量調節池后，從底部穿孔板流入改性沸石填料區，并與改性沸石及其附著的生物膜進行充分的接觸，使污染物得以去除，然后溢流出沉淀池進入出水池，經出水管重新排入中水景觀水池。 小區中水景觀水改性沸石生物濾池處理系統，中水景觀池由進水泵經進水管與進水儲水箱連接，計量泵經進水管與進水儲水箱和水量調節池連接，改性沸石填料區與水量調節池之間的壁板底部連接穿孔板；改性沸石填料區與沉淀池、出水池依次連接，沉淀池低于改性沸石填料區，出水池低于沉淀池；水量調節池、改性沸石填料區、沉淀池、出水池底部的出口與放空管連接。 水量調節池的進水管連接在池的側壁，出水池的出水管連接在出水池的側壁。 改性沸石填料區其側壁上均勻間隔連接有至少3個曝氣支管，曝氣支管全部并聯在一個  曝氣管上，與曝氣機連接。 該裝置中，改性沸石填料區液面保持與改性沸石面相平，污水通過改性沸石良好吸附作  用、離子交換性作用和生物膜生物作用聯合去除中水景觀水體中的污染物，出水水質達犁景  觀環境用水水質標準(GB／T 1 8921-2002)。 改性沸石填料區為兼氧環境，其溶解氧(DO)保持在lmg／L左右，水力停留時間為lh  左右。 用于小區中水景觀污染水體的改性沸石生物濾池裝置，可通過計量泵、電磁閥、控制器  等與計算機聯接，依據水質監測儀獲得的水質指標值，實現高層次裝置運行與水質監測的自動化。