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保障地下管道安全 守护城市发展生命线

2026-07-10大河网-河南日报

  “土木科研紧贴民生需求,城市地下管道工程看似冷门,却连着千家万户。希望年轻科研人沉下心扎根工程一线,不怕难题、不惧试错、持续创新,把科研论文写在城市地下管道检测修复的工程现场,用自主核心技术守护城市安全运行。”

  ——中国工程院院士、黄河实验室(河南)学术主任 王复明

  □本报全媒体记者 尹江勇

  你知道吗?我国现有地下排水管道总长度已突破100万公里。但是要养护好它可不容易,长期服役、老化失修带来的破损、渗漏、腐蚀、开裂、淤积等病害问题凸显,诱发路面塌陷、水土污染、城市内涝多发频发等灾害,成为制约城市高质量发展的突出短板。

  地下排水管道是城市赖以生存和发展的“生命线”工程。然而,由于地下排水管道隐蔽性强,传统开挖修复工艺存在施工周期长、交通影响大、资源消耗多等诸多弊端。面对这一行业痛点与国家重大工程需求,有没有更聪明、更高效的解决方案?

  王复明院士带领科研团队,聚焦“城市地下排水管道灾变防控与非开挖修复成套技术及装备”开展了系统性科研攻关,有效破解了地下排水管道隐蔽病害精准检测与非开挖高效修复难题,主要技术指标处于国际领先水平。7月8日,该创新成果荣获2025年度国家科技进步奖二等奖。

  “这一项目创新了地下排水管道隐蔽病害智能检测、全寿命动态诊断、高聚物材料微创非开挖修复三大技术。”项目团队成员、郑州大学水利与交通学院院长方宏远介绍,这三项核心创新技术,构建起地下管道“无创体检+智能诊断+微创手术”的全链条管养新模式。

  精准排查是管网养护修复的前置关键。项目团队发明了全断面、自适应管内雷达检测系统和管周隐蔽病害全波形智能判识与立体成像技术,让地下病害“无处藏身”;研发的螺旋推进式全地形视频检测机器人,搭配管身病害高效降维量化识别算法,让检测效率提升20倍。

  有了检测报告,就可以给管网性能做诊断、开处方。项目团队发明了地下管道多灾变模拟试验系统,提出了适用于复杂城市环境的管道性能动态诊断方法,搭建起全寿命周期智慧管养平台,使管网预警预报效率大幅提升。

  在核心修复环节,项目团队自主研发的管周土体隐患“微创”靶向不停水注浆修复技术、材料与装备,无需开挖,即可实现管道渗漏封堵、空洞填充、沉陷抬升,可缩短工期70%以上,节约成本50%以上,实现了高效修复、绿色施工、降本增效的多重突破。

  该系列创新成果已广泛落地应用于郑州、北京、上海等百余座城市的管道检测与修复项目,高效完成了多项地下管网应急抢修任务。

  城市地下管网已被纳入国家“六张网”现代化基础设施体系,非开挖技术被正式纳入国家战略性新兴产业范畴。王复明院士表示,该项目成果将赋能相关产业转型升级,为我国的城市建设和高质量发展筑牢地下管网安全屏障。

编辑:申久燕

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