贵州水利专家叶生华攻克喀斯特引水难题 创新技术惠及百万群众

一、问题:特殊地质条件下的世界级施工难题 贵州素有"喀斯特王国"之称,全省岩溶面积占国土面积的比例居全国前列。

地下密布的溶洞、暗河与岩溶管道,使得引调水工程在穿越岩溶地层时险象环生。

隧洞施工过程中,突泥涌水、溶腔塌陷等地质灾害频发,传统水泥灌浆封堵工艺在复杂岩溶条件下效果有限,工程质量与施工安全难以得到有效保障。

这一困境,是长期制约西南岩溶地区水利基础设施建设的行业共性难题,也是贵州推进城乡供水一体化进程中必须正面突破的技术瓶颈。

二、原因:地质复杂性与传统工艺局限性的双重叠加 从地质成因看,贵州碳酸盐岩广泛分布,经长期溶蚀作用形成的岩溶系统结构复杂、分布不均,地下空间形态多变,给工程勘察与施工预判带来极大困难。

从技术层面看,现有行业规范与施工工艺大多针对普通地质条件制定,缺乏针对高度发育岩溶地区的系统性技术解决方案。

两方面因素叠加,导致工程建设成本高、工期长、安全风险大,亟需通过自主技术创新加以破解。

三、影响:民生工程建设面临多重挑战 以贵阳市"汪家大井"水源应急替代工程为例,该工程需在内径仅2.4米的混凝土顶管内安装外径2米的输水钢管,管壁与洞壁之间仅余20厘米空隙。

传统洞内逐段焊接工艺不仅施工效率低下,焊接质量亦难以稳定保障,一旦出现密封缺陷,将直接影响输水通道的长期安全运行,进而威胁城市供水安全。

与此同时,"红枫湖至花溪水库连通工程"在前期设计中发现,传统管片结构在螺旋连接部位受弯性能不足,灌浆过程中易发生错台变形,若不加以改进,将埋下长期运行隐患,并造成不必要的工程浪费。

四、对策:从工程实践中提炼创新突破 面对上述挑战,贵州水投贵阳水务环境集团安全技术部副部长、正高级工程师叶生华带领技术团队,坚持"从工程痛点出发、向技术创新要答案"的工作思路,逐一攻克关键技术难关。

针对狭小空间内钢管安装难题,团队研发出"一种直线水工隧洞内的钢管内衬施工方法",将焊接工序由洞内转移至洞外,通过整体顶进方式将钢管精准送入洞内,并创新性地在隧洞顶部埋设灌浆管与回浆监测管,有效解决了顶进过程中的偏心控制与空隙填充密实度检测两大核心难题,大幅提升了施工效率与工程质量。

针对管片结构受力缺陷,团队将管片设计改进为双面受力结构形式,在连接处设置精密齿槽,通过齿槽咬合与后续灌浆的协同作用,显著提升了管片抗变形能力,预计可为相关工程节约建设成本3800万元。

截至目前,叶生华已牵头申请发明专利20余项,其中6项已获国家授权。

这些专利成果均源于真实工程场景,具有较强的实用价值与推广潜力。

五、前景:持续学习与体系化创新的双轮驱动 叶生华深知,工程技术的进步离不开持续的知识积累。

从河北大学工程力学专业本科毕业后,他在工作近十年后重返校园攻读硕士学位,目前仍在南京水利科学研究院攻读土木水利专业博士,将工地实践与学术研究紧密结合,不断拓展技术视野。

在推动个人创新的同时,叶生华正积极筹备在集团层面建立技术创新中心,计划系统开展专利培训,帮助更多工程技术人员掌握创新方法,形成可持续的技术创新生态。

民生供水看似寻常,却在地下岩溶与复杂工况中承载着城市安全与发展底线。

把工程难题当作创新课题,把现场经验沉淀为标准能力,才能让“清泉入户”更稳定、更经济、更可持续。

面向未来,持续的技术积累与人才梯队建设,将决定城市水务基础设施的韧性水平,也将为更多地区破解同类难题提供可借鉴的贵州方案。