空中无人机给大坝体检深水机器人精准堵漏“大坝卫士”二十余载守护水库安澜

  我国水库数量是世界之最，已建成各类水库94877座，这些水库大坝有其生命周期，一旦由病险情发展到溃坝失事，将对下游造成毁灭性灾难。正如人生病了需要医治，水库“病”了，同样需要看医生，需要加以“医治”。

  4月20日，行业内知名的“水库大坝医生”—长江设计集团水利水电病险工程治理中心主任、国家大坝安全工程技术探讨研究中心副主任、教授级高级工程师卢建华做客极目新闻全媒体5G演播室，讲述给病险水库进行“全过程诊疗”的故事。

  主持人：卢总，我们的“水库大坝医生”及团队对很多人来说有些陌生，请您简单地做一下自我介绍。

  卢建华：2003年6月，为适应我国水库大坝安全诊断和除险加固技术发展需要，经水利部建管司和长江水利委员会批准，成立了长江设计集团水利水电病险工程治理中心。经过20多年发展，业务涵盖水利水电病险工程治理全产业链，包括安全鉴定、除险加固勘察设计、智能检测与监测、信息化管理、大坝安全领域重大课题研发、应急抢险以及专业总承包等。同时，还承担完成了一批新建大中型水库、水闸、堤防工程的勘察设计。

  我们还是我国大坝安全领域唯一的国家级工程技术创新平台——国家大坝安全工程技术研究中心，以及湖北省大坝安全诊断及加固工程技术研究中心的日常管理和主要技术支撑单位。

  在谋发展、闯市场过程中，始终不变的是我们鼎力做好治江事业的技术支撑，全力配合水利部、长江委完成涉水灾害的应急抢险、水利工程建设与管理的督查检查等大量工作。

  主持人：作为全国勘察设计行业中唯一的病险水库治理专业方面技术单位，成立20多年来，您和团队为多少水库大坝做过诊治？这些水库常见的隐患是什么？

  卢建华：目前，我们的技术服务辐射全国20多个省、自治区、直辖市，北到黑龙江、内蒙古，南到广东、广西、海南，东到浙江、山东，西到新疆、西藏以及“一带一路”合作伙伴柬埔寨、秘鲁等。

  到目前我们服务过的大型、中型水库有500多座，占我国大中型水库总量的10%以上。包括完成的病险水库“三类坝”核查、水库信息化提升，我们共为5000多座水库水闸提供了高质量的技术服务。

  20年来我们完成了一批复杂的、典型的重大工程案例，比如，高土石坝的复杂坝体防渗加固、断裂带坝基超深防渗治理，高混凝土面板坝的防渗系统治理、坝体大变形控制、沥青混凝土心墙坝防渗重构等。

  国家层面，一直以来格外的重视病险水库加固工作。截至目前，病险水库加固成效显著。

  我国水库80%以上建于20世纪50年代-70年代，51%的水库大坝运行已超越50年，约有92%的水库大坝是土石坝，这是基本现状。目前，我国水库大坝存在的主要安全风险隐患是，抵抗极端气候的能力偏弱、大坝结构老化及防渗耐久的性能劣化、抵抗震动的能力较低、智慧化管理还有差距等，这一些状况与新时代建设安全韧性、绿色智能的现代化水库大坝的差距明显。

  主持人：水库大坝病患往往在看不见的坝体内，有时候甚至在百米深的水下，查找病因难、治愈病患难，咱们工程治理中心，有哪些核心技术和尖板眼？

  卢建华：水库大坝病患一般多采用放空水库的方式诊断治理，其代价高、影响大、工期长。近年来，随只能技术发展迭代，水库病患治理已全面利用水下机器人、空中无人机来对大坝三维扫描“体检”以及深水条件下加固治理，已经走向了智能化、精准化、高效化的道路。

  我们借助国家级、省部级课题经过十几年的持续研发，取得了一系列创新成果，并大量推广应用。

  在水下渗漏探测方面。研发了深水视声一体化渗漏探测技术与装备，形成了成套的“深水智能探测尖兵”，通过声呐广域普查、水下高清示踪详查、连通试验定位渗漏点，对水库大坝渗漏检测流速精度提高了100倍，检测水深突破了200m；研发了浮游式、爬行式、吸附式全系列水下机器人装备。自主研发的深水条件的水下复合堵漏技术已纳入行业规范，和水利部先进实用技术推广目录。在我国云南、湖南、重庆、新疆以及柬埔寨、秘鲁等国内外60多个项目中成功应用。

  长距离水工隧洞缺陷探测也是难点，我们研发了高抗流隧洞探测无人车，自动巡检距离能超过6公里，实现大断面隧洞一次全覆盖检测。并开发了隧洞缺陷管理可视化系统，裂缝宽度识别精度达到毫米级，在三峡茅坪溪泄水隧洞应用。研发了自推进清淤机器人，淤积物可自行输送距离超过150m。

  近年来，为了对大坝表面缺陷快速探测，我们研发了无人机仿立面飞行检测及自主定位技术，基于人工神经网络和大数据模型实现全坝面快速检测，研发的管理系统可对大坝缺陷发展智能对比分析。对三峡、水布垭、隔河岩等大坝开展了空中非接触健康体检，工作效率和检测精度远高于传统方式。

  主持人：咱们治理中心不愧是病险水库治理的“专家门诊”，听说还有国外的项目慕名而来，请您帮忙解决了他们的心腹大患？

  卢建华：我们在一带一路沿线国家也做过一些在业内有较大影响的典型工程。比如2019年初，柬埔寨的某大型水电站、混凝土面板坝高115米，大坝漏水量高达1.8立方米每秒。外方业主慕名而来，采用我们研制的视声一体化深水渗漏探测技术装备，精准找到了大坝渗漏点。查明情况后，在水深70米、不放空水库的情况下，采用我们拥有的水下复合堵漏技术，成功对水库渗漏治理。不放空水库堵漏为业主节约综合成本过亿元人民币。

  此外，我们还成功完成了柬埔寨、秘鲁等其他大型水电站渗漏检查与水下堵漏，同样，外方业主也给予了高度赞誉。

  主持人：您说过科学技术创新和人才教育培训，是公司发展的主要的因素。在这两方面，咱们治理中心有哪些举措？以及未来发展方向。

  卢建华：“人才”与“创新”是推动企业高水平发展的“双引擎”。依据业务需要，对我们的博士后、博士、优秀硕士等青年高品质人才重点培养，配备双导师指导其业务发展，开展系列技能培训，依托重点生产项目和重大科研项目开展实践和创新，结合行业热点、难点，让这些高品质人才始终站在技术前沿参与创新，支撑了单位高水平质量的发展，取得了显著成效。

  先后承担国家重点研发计划课题、省部级重点课题等30余项；在大坝安全领域先后获得国家科学技术进步一等奖、中国大坝工程学会特等奖、湖北省科学技术进步一等奖等各类奖项数十项。授权国家专利及软件著作权一百多项，初步构建了大坝安全专利群。出版了“水库大坝加固”系列专著。主编了《水库大坝除险加固设计导则（报批稿）》等行业规范，形成了水库大坝安全系列核心技术。

  关于未来的发展。高坝大库深水条件下的渗漏精准探测、水下智能堵漏是业内的难点，包括水下新技术新工艺、新设备新装备及新材料等，是我们从始至终发力的方向。另外，水库大坝智慧运管已经是热点，我们围绕大坝安全数智库、智能感知设备、大数据AI诊断，也就是“数据+设备+产品” 研发模式，取得了丰硕成果，并大量应用。

  我们将围绕“安全大坝、智慧大坝、生态大坝、文化大坝”，这个宏大目标而持续努力，将我们团队建成业内领军的工程治理技术支撑中心。

  主持人：保水库安澜、惠民生福祉，很谢谢长江设计集团工程治理中心，感谢卢总做客极目新闻。咱们下次再见！

  长江设计集团水利水电病险工程治理中心于2003年6月经水利部建管司和长江水利委员会批准成立，是我国设计单位中唯一一家病险水库治理的专业方面技术单位，是国家大坝安全工程技术探讨研究中心、湖北省大坝安全诊断及加固工程技术研究中心技术支撑单位，是我国大坝安全领域的技术标杆单位。

  成立20年来，已完成湖北、广西、安徽、江西、四川、云南等20多个省、自治区、直辖市500余座大中型水库除险加固工程；开展四川、安徽、江西、云南等地一批大中型新建水库、水闸、堤防等水利工程勘测考察设计；完成了100余座大中型水库大坝智能化改造及1000余座小型水库信息化实施。承担30多项国家级、省部级及重大工程的大坝安全领域的课题研发。

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