“國產(chǎn)無創(chuàng)手術(shù)”快速發(fā)展

“水環(huán)境污染的表象在河里，根源在岸上，核心在管網(wǎng)。”作為家里的第三代水利人，黃宇洲從小就從祖父輩那里了解到了許多水利知識，深知水污染反復(fù)之痛。

2013年，入讀福州大學(xué)水利水電工程專業(yè)，學(xué)習(xí)更多專業(yè)知識后，黃宇洲心里有了更明確的方向，在校期間他就啟動了自己的創(chuàng)業(yè)項目“地管通”。

“非開挖修復(fù)類似于對管道進行一場‘無創(chuàng)手術(shù)’，相比于人們熟悉的‘開膛破肚’場景，這項技術(shù)修復(fù)快、強度高、不開挖，可夜間施工，既不擾民又不影響交通。但這項技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展水平差距較大，我國可利用的非開挖修復(fù)技術(shù)屈指可數(shù)，而且應(yīng)用也相對較少，目前非開挖修復(fù)技術(shù)均掌握在外企手中。”黃宇洲介紹。

據(jù)不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，“十三五”期間，我國共有約7700公里排水管道修復(fù)采用了非開挖修復(fù)技術(shù)，4家管網(wǎng)非開挖修復(fù)材料外企從中獲利460多億元。

本科畢業(yè)后在福州市水務(wù)集團的工作經(jīng)驗，讓黃宇洲更感技術(shù)受制于人的“痛點”。

如何實現(xiàn)“無創(chuàng)手術(shù)”？

“非開挖修復(fù)主要的技術(shù)路徑，是在現(xiàn)有的舊管道內(nèi)壁上襯一層熱固性樹脂，通過紫外線照射的方式使其固化，但此前國產(chǎn)技術(shù)的瓶頸在于材料產(chǎn)生的這層新‘內(nèi)壁’強度不夠，因此需要依賴進口材料。”黃宇洲意識到，突破其中“卡脖子”的環(huán)氧樹脂材料是關(guān)鍵。

為此，回到福州大學(xué)攻讀碩士學(xué)位時，在老師的牽線下，黃宇洲團隊和福州大學(xué)光催化研究中心建立合作關(guān)系，創(chuàng)新研發(fā)了新的光引發(fā)劑，“其技術(shù)核心是改進了光引發(fā)劑與光敏樹脂在傅克合成反應(yīng)里的中間體，并優(yōu)化光引發(fā)劑和光敏樹脂配比，讓材料具備更高強度、更經(jīng)久耐用。當(dāng)前，我們的材料可保證管道安全運行30年”。

黃宇洲告訴記者，他們還在技術(shù)方案中適配了新型冷光源，“匹配我們新的光引發(fā)劑效果更好，修復(fù)速度更快”。

“數(shù)字化運維平臺”實現(xiàn)長效治理

“‘無創(chuàng)手術(shù)’只是我們核心技術(shù)的其中一環(huán)。”黃宇洲介紹，要真正解決鄉(xiāng)村道路“開膛破肚”問題，他們還需想得更遠。

排水管網(wǎng)長，排查無從下手，開挖修復(fù)導(dǎo)致出行不便，缺乏維護水污染易卷土重來……長期實踐表明，農(nóng)村排水管道治理存在這樣那樣的“惡性循環(huán)”。

為此，黃宇洲召集團隊全面調(diào)研、深度分析農(nóng)村地區(qū)的排水現(xiàn)狀，逐步探索出一條以非開挖修復(fù)技術(shù)為核心、“排查、修復(fù)、數(shù)字平臺”三大板塊協(xié)調(diào)發(fā)展的鄉(xiāng)村管網(wǎng)治理一站式服務(wù)體系。

在排查上，團隊?wèi)?yīng)用分時排查法、晴雨對比法、設(shè)備探測法、水質(zhì)監(jiān)測法等綜合性排查技術(shù)。“我們著力打造水污染防治的‘三甲醫(yī)院’，有效查明水污染源頭。”由此積攢的經(jīng)驗，讓黃宇洲參與到起草《福建省住建廳排水管網(wǎng)排查技術(shù)指南》初稿的過程，該文件后來成為指導(dǎo)全省管網(wǎng)排查工作的重要指南。

農(nóng)村水污染防治存在的無人管、無錢用、無技術(shù)等問題，讓黃宇洲和他的團隊也意識到，與城市不同，農(nóng)村地區(qū)管網(wǎng)治理需要建立長效運維管理機制。

當(dāng)前，黃宇洲團隊正與福州大學(xué)數(shù)字中國研究院開展數(shù)字排水平臺的研發(fā)。“有了‘三甲醫(yī)院’‘無創(chuàng)手術(shù)’，我們還要為‘患者’建立‘健康檔案’。”黃宇洲表示，他們搭建了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的農(nóng)村排水管網(wǎng)運維平臺“地管通”，旨在通過數(shù)字化平臺收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、搭建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，連點成片成面，實現(xiàn)對農(nóng)村地區(qū)管網(wǎng)的統(tǒng)一監(jiān)管，降低成本。

在技術(shù)研發(fā)上，團隊提出了“黑箱模型”的建設(shè)新思路，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到排水管網(wǎng)運維領(lǐng)域，通過強化學(xué)習(xí)算法，搭建管網(wǎng)數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效利用，建立排水防澇預(yù)警模塊與污水管網(wǎng)異常監(jiān)測模塊，推動我國管網(wǎng)運維技術(shù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級。

2020年，受三明市三元區(qū)巖前鎮(zhèn)政府的委托，黃宇洲帶領(lǐng)團隊對巖前鎮(zhèn)現(xiàn)有排水管網(wǎng)現(xiàn)狀進行了治理。改造后，巖前鎮(zhèn)巖前村的水系統(tǒng)重新煥發(fā)生機，巖前村也獲得“2021年省級鄉(xiāng)村振興突出村”榮譽稱號。項目成功入選2021年福建省水利廳“河小禹”工作實施典型案例。

以巖前村為起始點，黃宇洲團隊的方案后來陸續(xù)投入到南安市鎮(zhèn)山村、壽寧縣鰲陽鎮(zhèn)、晉江市陳埭鎮(zhèn)等地區(qū)，相繼取得成效。

“這是一片‘藍海’。”黃宇洲告訴記者，根據(jù)2022年水利部全國水體調(diào)查報告，我國排水管道老化、損壞率高，其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)老化管道占比超50%。

2021年，“地管通”項目獲得“植根榕城”福州市優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)項目資助一等獎，一次性獲得10萬元的創(chuàng)業(yè)資助。“這是我們由校園走向社會，正式開拓市場的標(biāo)志性獎項。”黃宇洲說。

當(dāng)前，他的團隊已入駐中國東南（福建）科學(xué)城科創(chuàng)中心，開展非開挖設(shè)備和材料的研發(fā)，還入駐福建省大學(xué)生三創(chuàng)基地中心和漳州人才驛站、浦臺創(chuàng)業(yè)園，進一步開拓市場，讓企業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級。