一、课题来源与背景 :《输水工程淡水壳菜侵蚀防治关键技术及应用研究》项目是广东粤港供水有限公司与广东省水利水电科学研究院、 华南理工大学、 仲恺农业工程学院、广东水科院勘测设计院等单位合作开展的计划外产学研自选项目。项目起止时间为2015年7月至2021年2月，该项目已通过评审验收，截止项目验收，粤港供水共投入自筹资金471.24万元。 以淡水壳菜为主的污损体系对东深供水工程等输水工程造成以下危害：（1）足丝严重侵蚀砼涵管内壁或金属结构，直接影响工程功和结构安全；（2）增大输水管道糙率，加大水头损失和输水能耗，增加电费；（3）降低工程输水能力，抬升供水水面线；（4）大幅增大运行成本（含电费、维修费、清理费等），并限制工程优化调度；（5）影响闸、阀门使用，甚至无法正常启闭，堵塞泵站管路、发电站冷却水管路或过滤设备等，影响工程正常运行；（6）淡水壳菜新陈代谢及死亡腐烂影响供水水质。 鉴于上述危害，若不及时采取有效措施，必将严重影响供水安全，增加运行成本，甚至出现断水。因此开展输水工程淡水壳菜侵蚀防治措施研究迫在眉睫！

    二、技术原理及性能指标； 1、技术原理 通过淡水壳菜生长观测、现场检测、现场试验、室内试验及相关性数据观测，研究淡水壳菜在输水工程中的生长特性、分布规律及其对输水建筑物过水面的侵蚀过程及作用机理，分析淡水壳菜与水环境各因素的相关性。结合大型调水工程的普遍特点和实际需求，通过现场投掷试验、工程小面积试验、工程中试，研究各种防护措施对淡水壳菜生长抑制、涵管结构侵蚀保护、水面线及输水能力的影响，提出适应于输水工程且科学合理的防护对策。 2、性能指标 淡水壳菜在输水工程建筑物中周期性附着生长，以太园反虹涵为例，1月清理后淡水壳菜附着数量为0，12月最高达2.8万只/m2，涵管糙率n从1月的0.0136增大至12月的0.0172，沿程水头损失由0.29m增加到0.465m，导致太园泵站进水池水位抬升并超过限制水位，过流能力从100m3/s降低至约92m3/s，严重影响供水能力和优化调度，运行成本进一步加大；此外涵管过水面被淡水壳菜严重侵蚀（深度达15mm），细骨料流失，粗骨料外露，严重威胁涵管结构安全。 防生物污损涂料涂覆后，能够有效抑制淡水壳菜附着（0只/m2），涵管过水面保持完好，无侵蚀，平均糙率n降至0.00953，沿程水头损失减少为0.145m， 涵管输水能力超过100m3/s，既能有效防止淡水壳菜附着，保护涵管结构安全，也能大幅提升输水能力，降低输水能耗，减少运行成本，为优化调度提供更大平台和空间。

    三、技术的创造性与先进性： 1、在国内首先利用特种防生物污损涂料的方法有效解决了淡水壳菜的侵蚀问题。 2、 揭示了长服役输水建筑物的过水混凝土面生物侵蚀过程及机理，并针对输水工程进行了技术修复措施研究等，达到了针对工程生物侵蚀研究的集成创新。 3、通过测定污损体系代谢酸以及对现场混凝土芯样进行劣化分析，明确了输水工程中以淡水壳菜为主的污损体系对混凝土构筑物侵蚀的原因及影响程度，从材料学的角度分析了生物污损带来的危害。 4、通过研究模拟生物代谢酸及水流冲刷耦合作用对水泥净浆的侵蚀，明确了侵蚀所致钙溶出远大于碳化作用，故孔隙率随侵蚀时间始终保持增大趋势；提出了以单位表面质量损失作为表征侵蚀劣化的参数。 5、 通过实验室及现场涂料防护试验，确定了淡水壳菜形成稳定附着所需的附着力，明确了低表面能涂料是防治淡水壳菜附着的较佳选择，提出了以接触角、显微硬度、耐酸性作为筛选防护涂料的评价指标。 6 、通过建立技术性能量化评价模型，对不同防护涂料对输水建筑物过水混凝土面的防护效果进行综合对比分析评价，提出了符合工程特点且行之有效的防护措施。模型理念先进，方法新颖，可供其它工程选材参考。 7、创新提出通过防护材料国产化替代方式，在保证淡水壳菜防治效果的同时，降低投资成本和施工费用。

    四、技术的成熟程度、适用范围和安全性： 该技术经过理论研究、科研试验、成果应用等不断完善，已经形成了完整、成熟的淡水壳菜等污损体系防治技术。该研究成果选用特种涂料具有无毒，无污染，涂覆后能有效防治淡水壳菜等生物对建筑物或设施的附着及侵蚀的特点；在保护的同时，亦能降低建筑物表面糙率，减小水头损失，进而达到节能减排的目的；该成果能产生良好的经济效益，安全性高，适用于受淡水壳菜生物侵蚀的水利工程和港口工程等，尤其适用于大型输水工程，具有广阔的推广应用前景。

    五、应用情况及存在的问题： 该研究成果已成功应用在东深供水太远反虹涵淡水壳菜侵蚀防治一、二期工程，解决了困扰水利行业输水工程多年的一大难题，填补了国内外空白，在保护输水结构免受侵蚀的同时，降低过水面糙率，进一步达到节能减排的效用。鉴于已建输水工程需要停水放空后才能进行防治技术措施施工，项目研究团队将进一步优化施工材料、工序、工艺设计，加快成果推广应用。 经专家委员会成果评价，该研究成果创新性、实用性强，具有普适性和极大的推广意义，研究成果达到国际领先水平。

    六、历年获奖情况 ：无。