夏世法 投身科学技术创新为水利水电工程建设及运行保驾护航

  水是生命之源，生产之要，生态之基。治国必先兴水，兴水才能强国，水利是实现高水平发展的基础性支撑和重要推动力量。对中国水利水电科学研究院材料研究所副所长，北京中水科海利工程技术有限公司副总经理、正高级工程师夏世法来说，他践行国家高水平质量的发展理念的抓手就是面向水利水电工程建设和运行中的技术难题发起挑战，为国家水利水电事业发展提供科技支撑。

  这些年，在高寒地区混凝土坝的温控防裂、水工混凝土建筑物检测评估及修补加固、水工沥青混凝土面板等领域深入探索，夏世法带领团队收获了诸多创新成果，包括提出成熟的温控防裂技术体系，解决了高寒地区大坝混凝土开裂的难题；解决了抽蓄电站蓄水库水工沥青混凝土防渗面板在-45℃的低温开裂问题；开展涂覆型柔性止水盖板结构、预应力钢筒混凝土管（PCCP）断丝内部碳纤维补强加固等技术的研发及推广应用，多项技术在上百个水利水电工程中成功应用。

  1998年，夏世法从河海大学农田水利专业本科毕业后，被分到原水利部天津水利水电勘测设计研究院工作。从事3年设计工作后，他回到河海大学水利水电学院攻读水工结构硕士研究生，并深度参与导师有关三峡的课题。当时的科研项目跟工程监测和温控有关，在课题研究过程中，夏世法对水工混凝土温控防裂产生了浓厚的兴趣，并编写了温控相关计算程序。毕业时，其他同学写的都是监测领域相关论文，而他则写了一篇监测与温控相结合的论文，为后期在相关领域突破创新打下了坚实基础。

  2004年硕士毕业后，夏世法来到中国水科院材料研究所工作，2006年开始负责一个重要课题——国家西部大开发重点项目“KLSK碾压混凝土重力坝的温控防裂研究”。大坝位于新疆阿勒泰山区，天气特征情况恶劣，坝址区夏季最高气温40℃以上，冬季最冷气温可达-50℃，在如此严酷条件下建造碾压混凝土坝，国内没有先例，温控防裂成为大坝成功与否的核心问题之一。

  就此，夏世法带领团队利用自编计算程序，研究各种温控方案。在长达8个月的时间里，他与团队加班加点调整温控设计的具体方案，直到最终实现温控方案的优化。

  2007年4月，夏世法带领团队正式进驻项目工地，在现场实时跟踪、即时解决与大坝混凝土温控有关的技术难题。他创新性地将混凝土配合比优化设计、仿真计算、参数反演分析等理论和技术与工程实践紧密结合起来。在大坝4年施工期中，他带领团队扎根茫茫戈壁，夏天冒着高温，冬天顶着严寒，全程跟踪原材料控制、拌和站拌料、现场施工浇筑、温控措施实施，得到大量的第一手监测数据。通过埋首攻关，他们实现了大坝温控防裂技术从原来单纯的室内温控设计向现场跟踪反馈的转变，校准有限元仿线多个专题的研究；通过自编软件预测的大坝温度和应力关键数据也与现场监测数据基本一致，研究成果做到了“反馈设计，指导施工”。整个坝建完后裂缝很少，且未出现危害性裂缝。这座坝高121.5m、长达1.5km的大坝蓄水后的整体渗漏量最大只有6.8L/s，工程取得了圆满成功。此后，他们陆续完成南水北调中线工程洺河渡槽、李阳河倒虹吸、新疆BEJSK和SETH施工期温控防裂研究等工作，积累了丰富的实践经验，并荣获第一届中国科协期刊优秀学术论文奖、新疆科技进步奖一等奖。

  得益于理论和实践结合锤炼出的真本领，夏世法和团队参与到了更多大型水电项目的建设中，内蒙古呼和浩特抽水蓄能电站项目就是这里面之一。这座电站是国家发展和改革委员会2006年核准建设的一等大I型水电工程建设项目，是中国长江三峡集团有限公司建设的第一座抽蓄电站，也是蒙西电网目前运营的唯一一座抽水蓄能电站。

  在电站上水库建设过程中，沥青混凝土面板技术曾一度是困住工程实施的主要技术难题。上水库初设采用钢筋混凝土面板的传统防渗形式，但由于上库位于海拔2000m的大青山顶，极端最冷气温为-41.8℃，最大风力达11级，自然条件恶劣。经过反复比选，沥青混凝土面板被认为更适合当地的气候特点。但改用沥青混凝土面板后，如何防止其在-45℃以下开裂成了最大的考验，这道在当时还无人解开过的工程技术难题随之摆在了技术团队面前。

  遇难题更要敢于挑战。时任三峡集团总工程师、中国工程院院士张超然提出：要深入研究沥青面板低温抗裂等关键技术，建成世界一流的抽蓄电站工程。为此，三峡呼蓄公司设立科研专题，夏世法所在的中国水科院材料所团队临危受命开展极端严寒条件下沥青面板低温抗裂技术的研发攻关，通过新型改性沥青材料研发、原材料遴选、配合比优化等，历时一年半，室内试验取得了初步成功。但从室内试验成功到工程建成，还有非常长的路要走，必须在施工全套工艺流程中通过严控原材料、拌料精度和施工工艺才有机会达到建成世界一流沥青面板工程的要求。面对这一领域从未有过的考验，夏世法带领团队迎难而上，创新研发出高精度拌料控制技术、拌和站节能环保技术、低温条件下（外界气温在-10℃～3℃）拌料技术等，大幅度的提升了沥青混合料的拌制质量和效率。但困难并没有想象中那么容易解决，由于受严酷天气特征情况的影响，前期现场摊铺试验失败，不能够满足设计指标要求，夏世法和团队及时总结经验，吸取这次的教训，针对白天发现的问题，晚上抓紧深入研讨分析，一点一点剖析原因，提出改进措施。历经两个多月的现场技术攻关，通过一直在改进设备，完善技术、工艺细节等，现场摊铺试验取得成功。

  9月中旬以后呼蓄上水库寒潮频繁，有时甚至大雪纷飞，气温骤降对摊铺施工影响很大。为保证实施工程质量，夏世法又带领团队研发了全自动跟碾技术、低温时段质量控制技术等，将规范规定的5℃以上的施工条件拓展到了-5℃以上，在保证实施工程质量的前提下延长了可施工时段，为保证沥青混凝土面板施工进度提供了重要技术支撑。

  最终，呼蓄上水库沥青面板工程顺利完工，成为中国高寒地区第一座沥青混凝土面板堆石坝。电站运行后上水库沥青混凝土板“滴水不漏”，填补了国内在高寒地区建设抽水蓄能电站使用沥青混凝土全库盆防渗技术的空白，荣获水力发电科技奖特等奖。

  历经20余年的不懈奋斗，夏世法完成了自己在水工结构工程研究上的一次次蜕变。如今，他更多地肩负起了研发技术带头人的责任，带领着温控、沥青混凝土等多个团队30余名成员，致力于完成更多的基础研究创新和工程技术创新。同时，他指导团队开展多项加固防护技术的研究及推广应用，为多个工程安全运作奠定基础。“作为团队的带头人，我目前的第一个任务是把团队带好，想方设法把年轻人的能力提升上来，把团队的研究成果和工程实践结合起来，更好为行业服务。”夏世法的目标很清晰：一方面，希望把中国水科院几代人的科研精神传承给一批批学生；另一方面，发挥每个成员的长处，让团队实现优势互补。

  近年来，我国水电开发在关键节点上已实现了智能化建设管理与智慧化运营，大坝智能建设已经取得突破性进展，智能管理、智能温控、智能灌浆等核心技术极大的提升了水电工程的发展速度和安全水平。在“双碳”目标促动下，抽蓄电站的发展正如火如荼。新时代的水利人，正奋力在祖国的山川河流、广袤大地上书写论文，以务实的科研精神、点滴的努力付出，不断践行着创新的精神和要义，为水利水电行业更好发展保驾护航。