1 成果简介我国山区河流众多，许多河流的河床侵蚀下切，并以溯源冲刷方式传播到上游沟谷，引起沟坡增大，岸坡失稳和整个流域的土壤侵蚀，在汛期暴雨作用下，常常引发崩塌、滑坡和泥石流等自然灾害。阶梯深潭系统是山区河流中常见的一种河流地貌形态，由一段陡坡和一段缓坡相间组成，在纵剖面上呈阶梯状。天然阶梯深潭系统是在水流冲刷过程中自然形成的，是一种增加河床阻力、消减水流能量、抑制河床侵蚀下切的健康河床结构，这种结构在自然界具有较大的稳定性。然而，自然发育阶梯-深潭系统往往需要经过较长的时间，在具备一定条件的山区河流，模仿天然阶梯深潭系统建造人工阶梯深潭系统，也可以取得控制河流下切、避免或减少地质灾害的效果。自 2006 年开始，清华大学先后在云南、四川、甘肃等省，开展了人工阶梯深潭系统在山区河流治理方面的野外试验研究。研究成果显示，人工阶梯深潭系统不仅能够有效地控制河流（沟谷）下切、改善河流生态环境，对于泥石流灾害也具有明显的防治作用。目前，对于阶梯深潭系统发育程度（河床结构强度）的研究正在进一步量化；同时研制了一批专用的测量工具，如用于测量河床结构的“ 河床结构测量排” 、用于阶梯深潭系统流速场测量的“ 湍流脉动流速仪” 等；阶梯深潭系统的消能减灾机理研究正在不断深入。通过对阶梯深潭系统生物栖息地多样性的定量研究，采用大型无脊椎底栖动物对山区河流的生态多样性进行评价，为山区河流生态评价量化指标体系的建立奠定了基础。  治理前                                              治理后生态条件改善，河床稳定 图 1 吊嘎河人工阶梯深潭治理前后  修建前沟道内碎石散乱                            修建后沙石沉积水沙分离，控制了泥石流发生 图 2 建造人工阶梯-深潭系统前后的文家沟  汛期前                                                  汛期后阶梯深潭系统泥沙淤埋 图 3 拦山沟人工阶梯-深潭系统治理汛期前后2 应用说明实例 1：云南东川市吊嘎河（小江流域支流）人工阶梯深潭方法试验。近年来吊嘎河的河床下切迅速，同时带来了一系列的地质灾害与生态环境问题。 2006 年，课题组在吊嘎河设立了试验站，开展了人工阶梯深潭方法试验研究。试验结果表明，试验段水面面积有所增大，河床底质、水深和流速多样性也得到提升，河床侵蚀下切得到有效控制，维持了较为稳定的河床环境。人工阶梯和深潭段的河床底质、流速和水深环境交替出现，在空间层次上塑造了富于变化和多样性的水生动物栖息环境。对大型底栖无脊椎动物的采样及评价结果显示，人工阶梯深潭布置后，随着水生栖息地多样性增加，单位面积底栖动物密度、物种丰度及生物群落多样性指数均呈上升趋势，水生生态得到改善。吊嘎河的试验成果，还为 2009年以来采用人工阶梯深潭方法治理泥石流奠定了基础。 实例 2：四川省绵竹市清平乡文家沟滑坡堆积体泥石流治理方法试验。文家沟滑坡是汶川地震造成的第二大滑坡，滑坡堆积体总量达 8160 万方，文家沟内堆积体厚度达 20-180 米。2008 年暴雨在滑坡体上形成深达 50 米的 V 型冲沟，并引发了多次泥石流灾害。暴雨使沟床不断下切，两岸坡度变陡而坍塌，碎屑物进入水流就形成泥石流。 2009 年，课题组在文家沟滑坡体上的冲沟内建造了 33 级人工阶梯深潭对泥石流进行治理，取得了良好的效果。所建造的人工阶梯深潭试验工程虽然十分简易、单薄，但是工程造成的巨大阻力消减了水流能量，使沙石沉积、水沙分离，成功地控制了沟床下切，对于控制泥石流发挥了重要作用，避免了泥石流灾害的发生。 实例 3：甘肃省礼县拦山沟泥石流治理。长江上游白龙江、西汉水等流域是典型的干旱河谷，其特点是高原上深切宽阔河谷，河谷比周围高原明显干旱。区域内植被覆盖度低，由于长期干旱和风化，流域内积累了大量的土石碎屑，遭遇突发暴雨时可能发生滑坡和特大泥石流，对城镇和村庄造成极大威胁。甘肃武都地区礼县的拦山沟是西汉水的支流，由于沟谷深切，侵蚀极为强烈，泥石流常常发生，据调查沟口泥石流堆积泥沙约 170 万吨。 2009 年 6月课题组在拦山沟开展了泥石流治理试验，建造了 17 级人工阶梯深潭试验工程。试验结果表明，沟道在人工阶梯深潭系统的保护下不再下切，维持了沟岸的稳定，且阶梯深潭系统消散水流能量，使得泥石流不能起动，当年 6、 7、 8 月降雨 196.8 mm，其中最大日降雨量达31.9 mm， 拦山沟仅有不足 100 吨泥沙物质进入西汉水，达到了控制泥石流的目标。3 效益分析阶梯深潭系统发育较好的山溪常常伴随着良好的河流生态环境和优美的溪流景观，因此仿照天然的人工阶梯深潭系统常用于河流的生态修复与景观塑造，用于山溪森林公园建设可带来额外的休闲旅游经济收益。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。

本发明公开了一种直流偏磁多阶段递进式综合治理评估方法，包括:步骤 1，收集接地极和接地站 点的相关资料;步骤 2，从接地极向土壤注入小电流，获得接地站点的直流电流测试值;步骤 3，采用 直流电流仿真模型计算接地站点的直流电流仿真值;步骤 4，基于接地站点的直流电流测试值和直流电 流仿真值调整直流电流仿真模型，并进行第一阶段直流偏磁治理;步骤 5，从接地极向土壤注入逐步增 大的小电流，观察治理站治理设备动作情况，测量测试站直流电流，检查观察站的运行情况和噪声;步 骤 6，采用直流电流仿真模型计算测试站的直流电流仿真值，调整直流电流仿真模型;并进行下一阶段 直流偏磁治理。本发明计算简单、准确度高、效率高、切实可行。

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。

“基于信道/接口优选技术的水雨情视频遥测终端系统” 突破了气候变化与自然灾害监测领域中的信息技术和遥测技术难题，包括多信道切换，接口切换以及低功耗等技术瓶颈，其中多信道感知优选技术、接口优选技术和水雨情及视频融合技术达到国际先进水平。本成果在四川省广汉市、什邡市、绵竹市、德阳市旌阳区、云南省红河县和禄劝县山等多个地区的应用单位产生了显著的经济效益。在地理信息系统和自然灾害监测等领域的应用发挥了重要的作用。 ？ 提出了水雨情遥测终端系统与视频监控系统融合技术，实了遥测终端机同时采集雨量、水位、风速、风向、沉降、位移、次声等环境参数和视频图像的功能，降低了遥测站的设备成本及运维费用； ？ 提出了基于业务感知的多信道优选技术，降低了数据传输时延，提高了系统的可靠性； ？ 提出了基于按需自适应的水雨情视频遥测终端系统接口优选技术，降低了系统的功耗； ？ “基于信道/接口优选技术的水雨情视频遥测终端系统”不仅使用在“山洪灾害监测预警系统项目”与“中小河流水文监测项目”之中，还能够广泛使用于：“水电站防汛预警及其水库安全优化运行调度项目”、“水利罐区闸群枢纽防汛预警及其安全优化运行调度项目”、“江河水库（湖泊）的水质监测项目”、“社会用水户的取水量监测项目”、“水库大坝及渠堤的变形监测项目”、“河堤船闸的变形监测项目”、“滑坡泥石流监测项目”、“高速公路的边坡桥隧的安全稳定监测项目”、“铁路的边坡桥隧的安全稳定监测项目”等业务领域。 ？ 所以，持续进行“遥测终端机”的“技术升级更新”研究开发，针对不同的专业应用不断推出更新的“遥测终端机”，具有广阔的市场应用前景。

本成果在四川省广汉市、什邡市、绵竹市、德阳市旌阳区、云南省红河县和禄劝县山等多个地区的应用单位产生了显著的经济效益。在地理信息系统和自然灾害监测等领域的应用发挥了重要的作用。

成果与项目的背景及主要用途：本技术、设备与配套的产品应用于污水处理 领域。其成果主要包括：新型膜组件反应器、新型处理工艺和具有安全环保优势 的免维护系统。 其中新型膜组件反应器是以聚偏氟乙烯（PVDF）为材料，以耐腐蚀材料为 骨架，具有独立知识产权；新型处理工艺和具有安全环保优势的免维护系统能够 具有：出水清澈透明、容积负荷高、占地面积小、抗冲击负荷能力大、剩余污泥 产量低、系统运行管理简单、运行成本低、易于集成并实现自动化等特点。 本产品具有联合组装曝气功能，应用该它可以很好的将区域污水、洗浴废水、 生物难降解废水和医药制药废水等进行处理。处理后的出水水质完全满足国家城 市杂用水的水质标准。是目前国内外公认的、在区域（小区、开发区等）中水回 用领域中最先进的处理技术之一。 技术原理与工艺流程简介：近年来，随着膜生产技术的提高和生产成本的降 低，膜技术在污水处理领域中的应用特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器 （MBR：Membrane Bio-Reactor）作为一种新型高效污水处理技术在国际上受到 了广泛关注。以超滤或微滤膜与传统的活性污泥生化处理技术相结合而成的膜生 148天津大学科技成果选编 物反应器，以膜分离过程取代重力沉降过程，不论污泥颗粒的沉降性能如何，均 可完成固液分离过程，并且可以避免因生物体流失而造成的系统运行失败。此外， 采用膜分离与活性污泥法相结合的膜生物反应器处理含碳有机物，能使有机物深 度氧化，并且能完全保留生物体，使污泥保留的时间相当长，从而完全保留体系 中缓慢生长的硝化细菌，可同时通过硝化与反硝化作用成功除氮，在低温时亦能 维持高处理能力。MBR 反应器能够维持高处理能力而使处理厂规模缩小，还可 通过维持低 F／M 比例减少剩余污泥产量。 对于各类污水，使用本产品进行处理是一种特别有效的方法，它可以将生物 降解的物质分离出去，而将微生物留在生物处理池中。这样可以使生物池内微生 物的含量处于最佳浓度，反应速度最快。和其他污水处理方法相比，使用膜生物 反应器进行再生水处理不仅可以节约大量水资源，还可以减少设备占地，节约能 源，减少设备和运行和管理费用，避免二次污染，有着很好的环境效益、社会效 益和经济效益。 技术水平及专利与获奖情况： 已经获得的相关专利： 1．带有电位测控的工业废水处理系统（发明专利） 2．膜反应器（实用新型） 已经申请的相关专利： 1．超声波膜反应器（2004200289565.4） 2．工业废水气动搅拌机（200420056558.3） 已经获得的奖项：高校节水技术（天津市科技进步二等奖） 应用前景分析及效益预测：通过本产品的应用，可以带来巨大的环境效益、 生态效益、经济效益及社会效益，通过中水回用项目，使天津大学成为国内第一 所具有一流的教育环境、一流的节水技术（包括节水器具）全面综合开发的研发 基地，为实现天津市创建环境保护模范城市的奋斗目标，为天津市的发展以及全 国各高校的建设提供了一定的借鉴作用。该项目经济效益显著，其年投资与效益 分析约为 1:0.4 左右，即可以得到约 40%的回报。 应用领域：环境保护、污水回用。 7 水和废水处理的膜分离技术与设备 8 再生水原水水质监控评估与安全预警技术 9 消毒副产物生成潜力和检测技术 10 新兴微量有机污染物分析技术 11 高效能、抗板结的新型微电解材料 

本发明公开了一种原位注射聚乙二醇型水凝胶的制备方法，包括：以聚乙二醇和硫代苹果酸为原料，以三氟甲基磺酸稀土为催化剂，通过缩聚反应制备多巯基线形聚乙二醇型聚醚酯；以聚乙二醇和马来酸酐为初始原料，以三氟甲基磺酸稀土为催化剂，通过缩聚反应制备多双键线形聚乙二醇型聚醚酯；分别将多巯基线形聚乙二醇型聚醚酯及多双键线形聚乙二醇型聚醚酯溶PBS缓冲溶液中，两份溶液迅速混匀，静置，制得原位注射聚乙二醇型水凝胶。该方法操作简单，条件易控制，适于工业化生产。本发明还公开了一种原位注射聚乙二醇型水凝胶，具有可降解、可原位注射性能。

本发明涉及一种结合胰岛素样生长因子C结构域多肽(IGF-1C)的壳聚糖水凝胶，其具有良好的细胞相容性和生物活性。这类活性水凝胶具有可注射性，能够作为载体材料，促进干细胞对组织损伤的治疗效果。其为移植干细胞提供适宜的组织再生微环境，从而提高移植干细胞的存活率。增加干细胞在损伤区内的存活及驻留，促进移植细胞存活、增殖，减少凋亡，促进损伤部位血管新生以及功能恢复，进而提高干细胞移植治疗组织损伤的治疗效果。此外，移植后水凝胶并没有促进干细胞发生不良分化。

该系统是为中水景观水体的水质净化新技术提供一套经济高效无污染的处理装置。通过构建改性沸石生物滤池这样一种结合了生物与改性沸石优点的处理系统，实现小区中水景观水体的水质净化，解决当前景观污染水体处理方法所无法根治的氮和溶解性污染物的问题。 小区中水景观水改性沸石生物滤池处理系统，包括中水景观池、进水泵、进水储水箱、计量泵、水量调节池、改性沸石填料区、沉淀池、出水池、曝气机，其特点是：受污染的中水景观池污水由进水泵打入进水储水箱，经计量泵及其进水管汲入水量调节池后，从底部穿孔板流入改性沸石填料区，并与改性沸石及其附着的生物膜进行充分的接触，使污染物得以去除，然后溢流出沉淀池进入出水池，经出水管重新排入中水景观水池。 小区中水景观水改性沸石生物滤池处理系统，中水景观池由进水泵经进水管与进水储水箱连接，计量泵经进水管与进水储水箱和水量调节池连接，改性沸石填料区与水量调节池之间的壁板底部连接穿孔板；改性沸石填料区与沉淀池、出水池依次连接，沉淀池低于改性沸石填料区，出水池低于沉淀池；水量调节池、改性沸石填料区、沉淀池、出水池底部的出口与放空管连接。 水量调节池的进水管连接在池的侧壁，出水池的出水管连接在出水池的侧壁。 改性沸石填料区其侧壁上均匀间隔连接有至少3个曝气支管，曝气支管全部并联在一个  曝气管上，与曝气机连接。 该装置中，改性沸石填料区液面保持与改性沸石面相平，污水通过改性沸石良好吸附作  用、离子交换性作用和生物膜生物作用联合去除中水景观水体中的污染物，出水水质达犁景  观环境用水水质标准(GB／T 1 8921-2002)。 改性沸石填料区为兼氧环境，其溶解氧(DO)保持在lmg／L左右，水力停留时间为lh  左右。 用于小区中水景观污染水体的改性沸石生物滤池装置，可通过计量泵、电磁阀、控制器  等与计算机联接，依据水质监测仪获得的水质指标值，实现高层次装置运行与水质监测的自动化。