主办: 湖北省科学技术协会
承办: 湖北省科协农村专业技术服务中心
2023届 武汉科研能手

张建清

职务:董事长、总经理,教授级高级工程师
单位:长江地球物理探测(武汉)有限公司

张建清.png

张建清自 1988 年工作以来,致力于推动我国水利水电工程物探技术进步。物探技术,指的是地球物理勘探技术,它建立在地球物理学的理论基础上,类似于医院放射科中的“B 超”和“CT”技术。早期,受限于仪器设备、软件处理、以及工程案例较少,物探技术并不被大众了解和认可。申请人秉持着“变不可能为可能”的科创精神、“人无我有、人有我精”的科创目标,带领团队持续开展科技攻关,开创性地将传统物探勘察技术转型为工程施工期质量检测的重要手段,引领工程运行期地球物理健康诊断技术开发应用,实现物探技术服务于工程前期、建设期、运营期等全生命周期,带领公司荣获国家级专精特新“小巨人”企业称号。

“引消吸改”,打造混凝土工程三维 B超超声横波反射成像技术类似于医学三维 B 超,主要应用于混凝土工程内部成像。申请人于 2008 年在学术年会发现该项技术并持续跟踪,2011 年突破国外高精尖技术出口限制,成功从俄罗斯辗转引入国内,历经三年的理论研究、模型试验与应用实践,通过“引进、消化、吸收、改进”,攻克高质量数据采集与精细成像算法难题。2014 年,在南水北调中线穿黄隧洞工程中成功应用发现隧洞衬砌结构重大隐蔽质量缺陷,及时消除了工程运行期重大安全风险,率先将我国工程混凝土结构检测精度从厘米级提升至毫米级。由于在南水北调成功开创应用先河,2015 年以后该项技术在国内全面开花,但使用技术经验与应用能力已与我们存在代差,真正实现了“人有我精”的科创目标。

打破“卡脖子”技术封锁,实现堤坝渗漏精细造影。磁电阻率法探测技术是堤坝水体渗漏通道定位新技术,类似于医学上的血管造影术,最早是由国外公司提出。2015 年,申请人首次获取该技术信息并开展适应性研究;2018 年至2020年,申请人经过多方联系与国外团队在国内开展该技术的应用试验,完成多个成功探测案例。但在过程中,外方只提供高价技术服务,拒绝转让技术与装备,申请人深感技术“卡脖子”之痛,下定自主研发的决心。2022 年,申请人带领团队在完成上百次试验后,成功突破弱磁场三分量信号稳定采集技术难题,研制了国内首台堤坝渗漏三维探测仪,信号分辨率、采集效率均优于国外技术。同时提出了具有自主知识产权的双源磁场解译技术,实现不同走向复杂渗漏路径的定位,打破了国外技术垄断,解决了我国堤坝管涌通道精准快速定位难题。

“二十年磨一剑”,保障大国重器建设安全。因就地取材、抗震性好、绿色环保等优点,我国95%以上的水库大坝为土石材质填筑碾压而成的土石坝。土石坝密度是筑坝质量控制的关键性指标,传统采用挖坑检测,有损、低效、代表性差、成果指导不及时。为解决这个难题,20 世纪 90 年代,申请人敏锐发现堆石坝附加质量法检测技术,但该技术因率定系数求解精度差、缺乏专用检测装备等原因并不被工程届广泛认可。但申请人认为该技术是解决堆石体密度快速检测问题的“良方”。2002 年-2014 年期间,申请人组建研究团队,发明“数字量板”附加质量法求解技术,研发高质量数据智能采集与处理成套技术装备,提升求解精度的同时,将单点检测时间由传统坑测法的 16h 以上减少至15min 以内,在糯扎渡水电站进行了国内外首次系统应用,助力大坝提前两年发电,实质性解决了土石坝施工质量控制与工程进度的矛盾。自此,该技术开始逐步被工程界所接受。2018年,申请人再次激活了附加质量法的技术生命力,发明适应性更广的“理论量版”求解算法,构建拥有超10 万个样本的土石坝密度数字李生模型库,引领堆石体质量检测进入数字化、智能化时代。国内外首次实现大坝电站、抽水蓄能等堆石坝工程碾压密度的原位、快速、无损、绿色、智能检测,累计应用于国内外近 20 个大中型水利水电工程,助力大国重器建设安全,累计产生经济效益超 10 亿元。