探訪水利部白蟻防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
一場(chǎng)“從0到1”的科研攻關(guān)
□本報(bào)記者 李海川 陳嶺
春節(jié)將至，北京街頭巷尾隨處可見紅紅的中國(guó)結(jié)，透著濃濃的年味。
核查普查數(shù)據(jù)、討論錐探研發(fā)方案、研究后續(xù)推廣應(yīng)用……臘月二十三，北方小年，走進(jìn)位于北京市海淀區(qū)車公莊西路的水利部白蟻防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，這里和往常一樣忙碌。
小小白蟻危害大。2023年10月成立的水利部白蟻防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，旨在面向水利工程白蟻防治科技賦能需求，開展白蟻防治關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。一年多來，白蟻防治技術(shù)研發(fā)進(jìn)展如何？取得了哪些關(guān)鍵性突破？在重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，記者看到了小白蟻背后的大防治。
由粗到細(xì)“一條線”探查白蟻巢穴
千里之堤，潰于蟻穴。資料顯示，我國(guó)現(xiàn)有的9.8萬多座水庫大壩中89.9%為土石壩，33.1萬千米的5級(jí)及以上堤防中98.1%為土質(zhì)結(jié)構(gòu)，適宜的濕度及豐富的食物源，為白蟻等害堤動(dòng)物提供了生存環(huán)境。近年來，隨著全球氣候變暖和局地生態(tài)改善，白蟻等害堤動(dòng)物危害區(qū)域呈擴(kuò)大趨勢(shì)，為水利工程安全運(yùn)行帶來重大風(fēng)險(xiǎn)隱患。
“區(qū)別于木棲白蟻之于木結(jié)構(gòu)，堤壩中白蟻危害不直接來源于白蟻本身，而主要來源于蟻穴。蟻穴形成貫穿上下游的滲漏通道，引發(fā)潰決?！敝袊?guó)水利水電科學(xué)研究院巖土工程研究所黨支部書記、副所長(zhǎng)，水利部白蟻防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任鄧剛介紹，“防治核心在于消除蟻穴，前提和難點(diǎn)在于發(fā)現(xiàn)?！?/p>
堤壩表面面積大，白蟻個(gè)頭小、活動(dòng)痕跡小；蟻穴地表可能分布區(qū)大，隱藏在地下不易發(fā)現(xiàn)；地下異物空洞多，難以分辨準(zhǔn)確目標(biāo)……蟻穴發(fā)現(xiàn)各環(huán)節(jié)難度大、條件復(fù)雜，且缺乏有效的技術(shù)手段，主要依靠人工經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)重影響探查效率和識(shí)別率。
重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)分層級(jí)研發(fā)堤壩白蟻監(jiān)測(cè)和蟻穴探查系列裝備，形成監(jiān)測(cè)、檢查、探測(cè)、驗(yàn)證的蟻穴探查“一條線”，由粗到細(xì)構(gòu)建堤壩白蟻防治系列裝備矩陣，為精準(zhǔn)有效查殺白蟻插上了科技的“翅膀”。
“在堤壩表面，通過智能監(jiān)測(cè)設(shè)備快速篩查、粗劃區(qū)域，相當(dāng)于‘望聞問切’看征兆；對(duì)隱患區(qū)域，通過電磁探測(cè)、聲波探測(cè)等設(shè)備精細(xì)探測(cè)、標(biāo)記點(diǎn)位，相當(dāng)于給堤壩做CT；對(duì)疑似點(diǎn)位，通過智能錐探準(zhǔn)確驗(yàn)證、鎖定蟻穴，相當(dāng)于穿刺診斷?！编噭傄葬t(yī)學(xué)檢查類比白蟻隱患探查思路。
采訪中，鄧剛拿出一個(gè)黃紅藍(lán)相間的柱狀裝置，一邊拆解一邊為記者詳細(xì)介紹每個(gè)部件的功能：“這是我們研發(fā)的智能白蟻監(jiān)測(cè)裝置，獨(dú)特‘蟻橋’誘使白蟻在餌料頂面活動(dòng)，通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工智能進(jìn)行白蟻?zhàn)R別和計(jì)數(shù)……”
基于機(jī)器視覺和“白蟻工程學(xué)”的智能白蟻監(jiān)測(cè)裝置，具有蟻情智能識(shí)別、自動(dòng)噴藥滅殺模塊的白蟻智能查殺設(shè)備，對(duì)堤壩表面白蟻活動(dòng)指示物進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別和精確定位的白蟻活動(dòng)智能識(shí)別定位設(shè)備，集衛(wèi)星定位、無線采集、降噪識(shí)別定位于一體的白蟻巢穴聲波探測(cè)設(shè)備……一系列聚焦堤壩白蟻智能防治的科技成果讓人目不暇接。
科研引領(lǐng)，重在應(yīng)用。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的堤壩智能白蟻監(jiān)測(cè)設(shè)備已應(yīng)用于廣西、江西、浙江等省份，堤壩白蟻活動(dòng)智能識(shí)別定位設(shè)備在安徽省滁州市的東方紅、藕壩等3個(gè)水庫和廣東省深圳市堤防完成了初步試驗(yàn)和技術(shù)驗(yàn)證，堤壩白蟻巢穴智能錐探驗(yàn)證裝備研發(fā)及應(yīng)用成果將于近期發(fā)布。
打好水利工程白蟻防治持久戰(zhàn)
建構(gòu)“研究-實(shí)驗(yàn)-規(guī)律”“預(yù)防-發(fā)現(xiàn)-處置”“能力-機(jī)制-經(jīng)費(fèi)”“規(guī)范-定額-制度”組成的綜合防治工作體系，這是水利部部長(zhǎng)李國(guó)英對(duì)水庫大壩白蟻隱患防治工作提出的明確要求。
做好水利工程白蟻隱患防治，確保水庫大壩安全是持久戰(zhàn)。盡管白蟻的危害由來已久，但此前，人們對(duì)于白蟻防治的關(guān)注點(diǎn)更多在于房屋建筑和林木，對(duì)白蟻危害水利工程的認(rèn)識(shí)尚不足，防治工作缺少“預(yù)防-發(fā)現(xiàn)-處置”全鏈條系統(tǒng)深入的研究。
重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展的水利工程白蟻防治科技研究，是一場(chǎng)“從0到1”填補(bǔ)空白的科技攻關(guān)，印證著水利新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的澎湃勢(shì)能。
2024年4月，一場(chǎng)堤壩白蟻巢穴探測(cè)設(shè)備測(cè)試技術(shù)交流活動(dòng)在湖北省武漢市舉行，國(guó)內(nèi)外多家水利工程白蟻巢穴探測(cè)設(shè)備廠家和應(yīng)用單位齊聚，在漢南區(qū)通順河堤工程現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用多種技術(shù)進(jìn)行蟻穴探查“比武”。令人遺憾的是，參測(cè)單位的探查結(jié)果并不理想。
水利部白蟻防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)秘書嚴(yán)俊回憶，交流現(xiàn)場(chǎng)，有的廠家剛開始還信心滿滿，到后面滿眼茫然，信心動(dòng)搖。
“到2024年年底，我們拿出了白蟻探測(cè)的方向思路以及成果，感覺大家眼里又有光了，思路逐漸清晰，也有了繼續(xù)做下去的信心?！眹?yán)俊頗為自豪地說。
從架構(gòu)到產(chǎn)出，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室集中力量、重點(diǎn)攻關(guān)，在堤壩白蟻監(jiān)測(cè)和蟻穴探查系列裝備研發(fā)方面取得階段性成果，其背后，涉及昆蟲學(xué)、工程學(xué)、材料學(xué)、管理學(xué)等多學(xué)科高度融合交叉。
“我們打算依托重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，打造全國(guó)水利工程白蟻防治產(chǎn)業(yè)共同創(chuàng)新的平臺(tái)，把科研院所、高校及企業(yè)研究監(jiān)測(cè)、探測(cè)、處置等技術(shù)的專家聯(lián)合起來，動(dòng)員社會(huì)力量，吸納有經(jīng)驗(yàn)的單位，團(tuán)結(jié)一切可以團(tuán)結(jié)的力量，共同做好白蟻隱患防治?！眹?yán)俊介紹。
在專注白蟻隱患防治技術(shù)研發(fā)的同時(shí)，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室還擔(dān)負(fù)著科普推廣的重任，包括圍繞前不久水利部發(fā)布的《水利工程白蟻防治技術(shù)規(guī)程》開展宣傳，向各地推廣培訓(xùn)先進(jìn)的白蟻防治技術(shù)經(jīng)驗(yàn)等，全力提升國(guó)內(nèi)白蟻等害堤動(dòng)物的防治水平。
3月，氣溫漸升，白蟻將進(jìn)入活躍期。春節(jié)過后，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員將馬不停蹄趕赴廣東、廣西等地，運(yùn)用無人機(jī)等技術(shù)設(shè)備分區(qū)域開展白蟻?zhàn)R別示范，助力地方判定危害等級(jí)；還將赴湖南、云南等地，聯(lián)合地方省水利廳和設(shè)計(jì)院、研究院等開展技術(shù)推廣應(yīng)用，同步積累監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
“堤壩白蟻全鏈條智能防治是全新的領(lǐng)域，對(duì)我們來說也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)?！闭劶拔磥戆l(fā)展目標(biāo)，鄧剛信心滿滿，“我們正在對(duì)所有設(shè)備技術(shù)迭代升級(jí)，希望通過這兩年的集中攻關(guān)，盡快解決白蟻防治技術(shù)難題，打造空地深協(xié)同、查探驗(yàn)一體無人作業(yè)機(jī)器，爭(zhēng)取在更大范圍推廣應(yīng)用。”
作者：李海川 陳嶺
責(zé)任編輯：王瑜 王景宣（實(shí)習(xí)）
