方向六 新型水工材料研发与性能研究
水工混凝土生物污损侵蚀机理及新型防护涂层研发
随着长距离引水工程运行年限的累积，特别是在气候环境变化条件下，工程运行过程中的新问题，诸如淡水壳菜等生物入侵，不断凸显。调研发现，某输水结构淡水壳菜污损现象严重，最大附着厚度达15mm，侧壁单位面积最大密度近7 万个，致使混凝土发生大面积霉变和表观缺陷。基于此，实验室主要开展以下研究：
（1）淡水壳菜附着对输水建筑物结构性能及工程运行安全影响研究。研究了淡水壳菜对典型输水建筑物混凝土的侵蚀机理及速率，提出了一种基于水下机器人巡检的淡水壳菜识别及分布特征分析算法，探讨了淡水壳菜附着下典型渠道、输水建筑物等断面糙率变化规律，并评价不同附着程度下输水建筑物过流能力；
（2）现有防附着涂覆材料性能试验及防护效果评价。从淡水壳菜附着机理出发，从现有涂覆材料中优选出不同施工工艺的多种防护涂层，研究长侵蚀周期下不同涂覆方案下淡水壳菜抑制效果，并从淡水壳菜抑制效果、材料耐久性、施工便捷性等方面综合评价现有涂层的防护效果。
（3）新型有机硅纳米防护涂层研发及试验研究。基于淡水壳菜附着机理，研发了新型环保纳米级有机硅淡水壳菜防护涂层，研究了不同涂覆方案下新型防护涂层的淡水壳菜抑制效果以及材料耐久性，并提出相应的新型防护涂层施工工艺。
