成果的背景及主要用途：水利水电工程大都处于高山峡谷，所处地区地质构 造复杂、地质信息众多，给地质勘探、工程设计与施工等各方面带来极大的困难。 传统二维、静态的处理工程地质资料、分析地质问题的方式，已难以满足工程地 质、设计人员的实际需求。因此，深入研究水利水电工程地质三维建模与分析的 关键技术，可为分析解决水利水电工程勘测、设计与施工中复杂的地质问题提供 科学的理论方法和先进的技术手段。 技术原理与工艺流程简介：在为水利水电工程建设服务的前提下，针对多源 地质数据的耦合分析、地质体的复杂性、信息存储量大、分析速度慢、地质构造 的动态性、模型的可靠性及其快速更新修改等难点，融合水利水电工程科学、工 程地质学、数学地质学和计算机科学等多个交叉学科的先进理论技术，提出了实 现水利水电工程地质三维建模与分析的理论方法和关键技术。针对复杂地质体信 息量大的特点与水利水电工程地质的分析要求，研究面向水利水电工程地质的三 维数据结构模型，提出了以 NURBS 为主、结合 TIN 和 BRep 的混合数据结构；进 而通过以面向对象技术、地质实体 NURBS 构造技术、改进的地质趋势面分析技 术和三维对象集合运算技术等多种先进技术手段，提供了可供选择的建模机制， 对各类地质对象和人工对象进行拟合构造与几何建模，实现了水利水电工程地质 三维统一模型的建立，并对模型的可靠性进行分析验证，提供模型的快速反馈更 新机制。基于三维统一模型，针对实际需求研究水利水电工程地质分析应用技术， 176天津大学科技成果选编 设计了丰富的分析算法。根据所提出的理论方法和技术，紧密结合实践应用，研 制开发通用的水利水电工程地质建模与分析软件系统，为水利水电工程地质分析 提供有力的技术平台。 技术水平及专利与获奖情况：该成果总体上达到国际先进水平，在水利水电 工程地质 NURBS 混合数据结构建模方法与应用方面达到了国际领先水平。 应用前景分析及效益预测：该成果可直接推广应用于各项大中型水利水电工 程前期规划、地质勘测、工程设计和施工等不同阶段的工程地质分析中，可通过 钻孔平硐优化布置节约地质勘探费用，辅助地下工程施工及其管理可提前工期， 降低造价，直接经济效益较大；提高工程地质分析、工程设计和施工的水平与效 率，为实际遇到的地质问题提供科学的解决途径和先进的技术手段，社会效益显 著。在水利水电工程等领域有广阔的应用前景。 应用领域：水利水电工程地质建模与分析技术主要应用领域为水利水电工程 地质勘测、设计和施工领域。 合作方式及条件：企业合作。

本项目解决了重大突涌水灾害治理的注浆材料及其配套工艺与装备等一系 175 列关键技术难题。研发了高早强型膏状加固堵水注浆材料、强渗透型纳米级硅 胶注浆材料与高膨胀型充填堵水注浆材料，提出了配套工艺并研制了工程化系 列设备与装置。提出全寿命周期多类型突涌水治理设计方法，建立了富水断层 破碎带、节理裂隙、岩溶管道及孔隙微裂隙型突涌水治理的关键技术，实现了 隧道与地下工程重大突涌水灾害的有效治理。

以两淮矿区为背景，揭示 了高潜水位巨厚冲积层重复开 采的地表沉陷机理与规律，优 化了地表沉陷预测模型，阐明 了沉陷区动态沉陷与积水变化 关系。建立了高潜水位采煤沉 陷区多源水(质)循环模拟模型， 揭示了沉陷区地表生态系统演 变规律。

已有样品/n工程项目立足湖北，辐射全国。规划、建设了武汉六湖水体生态修复、“大东湖”生态水网、北京奥林匹克森林公园人工湿地、杭州西湖水质改善与水生植被恢复等工程。在全国范围内推广建设工程500余项，其中湖北80余项；累计水处理规模231.19万吨/天，削减COD6.73万吨/年，实施水域面积187.3km2。受污染地表水经处理后出水主要水质指标均可提高1-2个等级，显著改善了区域生态环境。成果应用推广中形成了技术研发、工程设计、建设与运营管理结合的生态工程产业技术创新链和产业集群，引领了湖北乃至全国

本成果将超分子化学与纳米化学进行有机地结合，采用冠醚、环糊精、杯芳烃等超分子主体化合物与与多种纳米材料相结合，制备了一种新型的吸附剂，并应用于刚果红染料的吸附、 解吸； 制得新型的具有捕获分子功能的 β-环糊精/聚乙烯醇纳米纤维膜（β-CD/PVAnfm）。

本发明公开了一种用于直流电晕放电烟气治理的分离式喷嘴电极系统。系统包括锯齿形电极、管式喷嘴等，在齿形电极一端设有电极柄，管式喷嘴一端封闭，在管式喷管上纵向设有两排喷吹孔，每排喷吹孔均匀分布，齿形电极两侧对称布置两个管式喷嘴，管式喷嘴的喷嘴和锯齿形电极的锯齿对齐布置，在电极柄上添加正高压，由锯齿形电极通过锯齿电晕放电，电极气经管式喷嘴通过喷吹孔喷出，从而形成电晕放电区域。本发明具有以下优点：1)锯齿形电极加工及生产方便且管式喷嘴的加工工艺简单；2)能耗省，电晕效果好，污染物去除效率高；3)可以结合静电除尘器使用，实现除尘净化一体化。

大气氧化的过程和机制是宜居星球形成的关键。早期地球大气几乎无氧，经过至少两次主要增氧事件（元古宙早期GOE和元古宙晚期NOE）后，才达到了现今大气O2水平（21%）。

水生植物修复技术是一种成本少、耗能低、效果好的生物－生态新技术，即利用植物的吸收、吸附作用，富集导致水体富营养化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同时由于水生植物生长对藻类的抑制作用，使水体中藻类数量降低，提高水体透明度，达到化害为利、净化水质的目的，实现水域资源的可持续发展和利用。针对不同生态环境污染，从现场环境中筛选和构建具有高效污染修复的水生植物- 微生物群落体系，更具有针对性强、适应性强、效率高、成本低和对原有生态环境没有威胁等优点。