央廣網(wǎng)武漢12月26日消息(記者左洋)新質(zhì)生產(chǎn)力,作為科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的結(jié)晶,是推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展邁向新高度的引擎,更是開啟未來美好生活的關(guān)鍵鑰匙。
新中國首個大型水利工程、萬里長江第一壩、世界最大水利水電工程、世界線路最長調(diào)水工程、世界最薄特高拱壩工程……回首70余年發(fā)展歷程,長江設(shè)計集團(tuán)始終以科技創(chuàng)新為生存之本,與時俱進(jìn),執(zhí)筆山河,為世界牽起一條條智慧紐帶,全方位構(gòu)建“通達(dá)”格局,在水利、水電、水運(yùn)、水生態(tài)環(huán)境、新能源、數(shù)智化等核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域成績斐然,足跡遍及60余個國家和地區(qū)。
在“城市血管”中書寫“無創(chuàng)”傳奇
隨著我國步入高質(zhì)量發(fā)展階段,各類工程項目其根基穩(wěn)固與否、脈絡(luò)暢通與否,成為衡量發(fā)展質(zhì)量與效益的關(guān)鍵標(biāo)尺之一,精準(zhǔn)“體檢”的需求也隨之增加。長江設(shè)計集團(tuán)下屬的長江地球物理探測(武漢)有限公司(以下稱長江物探公司),一直以來,強(qiáng)化專業(yè)建設(shè),發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,形成系列先進(jìn)、實用、無損、綠色、智能的品牌技術(shù),把脈問診工程全生命周期隱蔽病害,以“透視之眼”洞察過去、面向現(xiàn)在、預(yù)測將來,做好工程安全診療“全科醫(yī)生”。
長江地球物理探測(武漢)有限公司科技創(chuàng)新實踐基地(央廣網(wǎng)發(fā) 長江設(shè)計集團(tuán) 供圖)
“城市的管網(wǎng)就是城市的生命線。就像人的血管一樣,其實城市管網(wǎng)里面也有‘動脈、靜脈、毛細(xì)血管’,所以城市的管網(wǎng)健康與否決定了整個城市的健康和安全。”長江物探公司董事長張建清介紹,為保證“血管”暢通,同時減小對城市的影響,長江物探公司破舊立新,擯棄傳統(tǒng)“開膛破肚”的修復(fù)模式,采用非開挖管道修復(fù)技術(shù)給“血管”做微創(chuàng)手術(shù)。
“整個管網(wǎng)的全鏈條是個非常復(fù)雜的工程,現(xiàn)在我們把它總結(jié)為五個字,排、探、檢、修、維,就是排查、探測、檢測、修復(fù)、運(yùn)維,每一個環(huán)節(jié)都在管網(wǎng)的健康評價里各司其責(zé)。”張建清說,目前,長江物探公司已經(jīng)在管網(wǎng)行業(yè)走出了不同尋常的創(chuàng)新之路。
工作人員在科技創(chuàng)新實踐基地中開展模擬實驗(央廣網(wǎng)發(fā) 長江設(shè)計集團(tuán) 供圖)
2022年,武漢東湖高新區(qū)光谷七路污水管因上游排污不暢,必須及時進(jìn)行修復(fù)。長江物探公司正高級工程師馬圣敏說,“當(dāng)時情況很特殊,它是直徑600毫米的塑料管道,管道上方是正在運(yùn)營的有軌電車,質(zhì)量要求很高,現(xiàn)實情況又不能開挖,有沒有很好的修復(fù)方案呢?我們一直在思考!
在以往管道修復(fù)中,比較常規(guī)的做法是使用傳統(tǒng)裂管工藝,這種工藝需要擴(kuò)井,得開挖路面,而且根據(jù)以往經(jīng)驗,這種工藝在嚴(yán)重變形和塌陷的塑料管道修復(fù)中效果較差。
“于是在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上,我們大膽創(chuàng)新,做了大量改進(jìn),一次次嘗試,最終研發(fā)完成了旋轉(zhuǎn)切割復(fù)式頂管非開挖修復(fù)新技術(shù),并成功應(yīng)用于光谷七路管網(wǎng)修復(fù)項目。”馬圣敏介紹。
武漢東湖高新區(qū)光谷七路管網(wǎng)修復(fù)前后對比(央廣網(wǎng)發(fā) 長江設(shè)計集團(tuán) 供圖)
在施工過程中,技術(shù)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場地質(zhì)復(fù)雜情況遠(yuǎn)超預(yù)期。污水管道有近7米深,且在施工過程中不斷有地下水滲入管道,隨著水土流失,路面可能會有塌陷風(fēng)險!拔覀冇旨皶r采取注漿措施,加固土體,保證了項目正常推進(jìn)!瘪R圣敏說,由于地形、地質(zhì)影響,加上地下管網(wǎng)錯綜復(fù)雜,所以在整個勘測修復(fù)過程中,必須小心謹(jǐn)慎,時刻保持警惕,遇到問題,不斷創(chuàng)新辦法,及時解決問題。
這次創(chuàng)新之舉,極大減小施工對地面、交通、環(huán)境以及周圍地下管線的影響,使管道重獲不少于20年的使用壽命,贏得各方一致好評。
“我們也是通過實踐,積累經(jīng)驗,同時不斷創(chuàng)新,逐步成長!瘪R圣敏介紹,目前,公司的“天眼”智慧管網(wǎng)平臺已經(jīng)實現(xiàn)管網(wǎng)數(shù)據(jù)全空間一體化展示與項目全過程智慧化管理,能做到城市地下管網(wǎng)的“全方位體檢”“微創(chuàng)修復(fù)”“可視化監(jiān)護(hù)”,相關(guān)成果獲專利、軟著等知識產(chǎn)權(quán)累計10項。
“地下工程就是地下明燈,我們想為城市地下工程打開亮光,讓大家看得清、查得明,指導(dǎo)地下空間的開發(fā)利用;對于地上的建筑,我們用‘透視’的方式來了解包括房屋在內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)、內(nèi)部的形態(tài),給它透明化,讓災(zāi)難隱患無處可藏,減少風(fēng)險!睆埥ㄇ逭f。
目前,長江物探公司的業(yè)務(wù)已覆蓋國內(nèi)10省26市,完成管網(wǎng)排查檢測長度超2萬公里,以創(chuàng)新之力,保障城市“血管”的通暢,守護(hù)著城市的“健康”。
在高壩建設(shè)里繪就魚躍歡歌畫卷
烏東德水電站是實施“西電東送”的國家重大工程,是金沙江下游四個梯級電站的最上游梯級。
270米的特高拱壩建成,將對魚類洄游通道造成阻隔影響。長江設(shè)計集團(tuán)首席技術(shù)專家、烏東德水電站項目設(shè)計總工程師翁永紅介紹,“長江是中國最大的一條河流,在長江干流上修建這個大壩,是中國整個綠色發(fā)展的需要,也是用電的需求。在這個工程建設(shè)過程中,肯定要盡可能地兼顧生態(tài)需要,而魚類資源的保護(hù)是我們生態(tài)的一個非常重要的核心技術(shù)難題!
建設(shè)過魚設(shè)施是緩解大壩阻隔影響的主要手段,但高壩過魚卻一直是世界級難題,要在烏東德這種巨型電站,建設(shè)過魚設(shè)施并取得過魚效果,這對長江設(shè)計集團(tuán)來說,是一個巨大的挑戰(zhàn)!敖鹕辰拥廓M窄、水流湍急,在這樣兇險的河段,傳統(tǒng)的高壩過魚技術(shù)(集魚船及集魚平臺)作業(yè)安全難以保障,而且從已實施的案例來看,效果也很難保證,我們只能全面考察實際情況,同時不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,尋找有效的解決方法。”長江設(shè)計集團(tuán)樞紐院通航與過魚設(shè)計部副主任王翔介紹。
項目團(tuán)隊在烏東德水電站研究尾水集魚設(shè)施(央廣網(wǎng)發(fā) 長江設(shè)計集團(tuán) 供圖)
“怎么辦?先從魚下手,過魚設(shè)施的服務(wù)對象是魚,任何設(shè)計都要符合魚的需求,只有清楚魚需要什么,才能做出真正好用的過魚設(shè)施!蓖跸枵f,為了更加了解魚類的需求,技術(shù)團(tuán)隊把近幾年烏東德河段的調(diào)查資料全都認(rèn)真梳理了一遍,對有調(diào)查記錄的79種魚類的每一種的生態(tài)習(xí)性進(jìn)行了分析,詳細(xì)到棲息在什么深度、吃什么食物、喜歡什么樣的水流、在什么季節(jié)繁殖等。
通過調(diào)查分析,技術(shù)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)金沙江魚類多為喜流性魚類,趨流性強(qiáng),繁殖季節(jié)會頂著水流上溯,再經(jīng)過對壩下水流條件的模擬分析,王翔判斷廠房尾水區(qū)域是魚類密集分布區(qū),如果能在尾水設(shè)置固定設(shè)施進(jìn)行集魚,不但安全性能夠保障,集魚效果也更有保證。
尾水集魚,可魚真的能游到這里嗎?方案提出來,技術(shù)團(tuán)隊聽到了很多質(zhì)疑的聲音,“那段時間我天天往工地上跑,就想找到合適的集魚地點。有一天碰巧在左岸尾水平臺就看到一個人在釣魚,我看到他的水桶里有兩尾魚,仔細(xì)一看是圓口銅魚,正是我們最主要的過魚種類,這一發(fā)現(xiàn)給了我們極大信心,證明魚能游到這里,說明尾水集魚可行!蓖跸杌貞浀。
“以水流為核心,以魚類的趨流性為核心來做的過魚方案,應(yīng)該說我們抓住了技術(shù)核心,也就解決了這個難題!蔽逃兰t笑著說道。
方案可行,但是集魚設(shè)施放進(jìn)水里,能不能集到魚?又能集到多少魚?這些現(xiàn)實問題,對于技術(shù)團(tuán)隊來說,仍然是心中的一塊大石頭。為此,研究團(tuán)隊按照1:1比例加工了一個試驗集魚箱,在發(fā)電工況下開展試驗。2020年7月5日上午9點50分,試驗集魚箱首次下水。此時水流工況超過了王翔設(shè)計的集魚箱的設(shè)計工況,設(shè)定時間是5分鐘,主要驗證發(fā)電工況下集魚箱的操作。“當(dāng)時心里非常緊張,能不能集到魚,其實心里也沒底,5分鐘后,集魚箱提起來,我都不敢看,集魚箱提到一半,我就聽到旁邊的工人興奮得叫了起來,有魚有魚,懸著的心這才放了下來。”王翔說,這次實驗集到了5尾魚,有中華金沙鰍、中華沙鰍和犁頭鰍。雖然數(shù)量不多,但都是烏東德過魚目標(biāo)種類,而且是在超設(shè)計工況下集到的,時間也只有5分鐘,足以驗證創(chuàng)新方案在技術(shù)上是沒有問題的。
集魚箱集到的魚類(央廣網(wǎng)發(fā) 長江設(shè)計集團(tuán) 供圖)
通過生態(tài)學(xué)與工程學(xué)的有機(jī)融合以及科學(xué)家與工程師的共同努力,烏東德形成了國內(nèi)首創(chuàng)的利用發(fā)電尾水實現(xiàn)多點位、大流量、全深度集魚的集魚系統(tǒng)。
功夫不負(fù)有心人,該系統(tǒng)在試驗期共收集到魚類15種361尾,其中13種為過魚目標(biāo)種類,數(shù)量占比超過90%,這充分說明之前的假設(shè)已經(jīng)成立,創(chuàng)新集魚方案已經(jīng)取得初步效果。
為了保證在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中魚類的健康狀態(tài),技術(shù)團(tuán)隊設(shè)計了能夠控制運(yùn)輸水體理化指標(biāo)的維生系統(tǒng),保證運(yùn)輸環(huán)境滿足魚類需求。并且,通過船舶將魚類運(yùn)輸至流水江段再進(jìn)行放流,保證水流及底質(zhì)環(huán)境滿足魚類需求。2021年,烏東德水電站集運(yùn)魚系統(tǒng)正式啟動試運(yùn)行。
截至今年12月份,烏東德水電站集運(yùn)魚系統(tǒng)已經(jīng)累計過魚57種超130000尾,高峰日集魚量達(dá)到2542尾,10種主次要過魚對象全部集獲,集獲魚類最大體長100.5厘米,重量達(dá)9.13千克。集獲魚類全部放流至烏東德庫區(qū)適宜江段。
烏東德水電站集運(yùn)魚系統(tǒng)(央廣網(wǎng)發(fā) 長江設(shè)計集團(tuán) 供圖)
“創(chuàng)新應(yīng)該是原動力,作為工程師來講,為了滿足國家工程建設(shè),搞好工程的同時,一定要堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的理念。如果我們有這個理念來指引的話,通過工程師的集思廣益,有了創(chuàng)新思維,就一定能攻克技術(shù)難題!蔽逃兰t說。
尾水集魚、仿生集運(yùn)、庫尾放殖,烏東德水電站集運(yùn)魚系統(tǒng)成功為魚類搭建生態(tài)走廊,促進(jìn)了金沙江流域生物的多樣性。
在國家重大項目上鐫刻“通達(dá)”勛章
2024年6月30日,深中通道正式通車,這項國家重大工程集“橋、島、隧、水下互通”于一體,是當(dāng)前世界上綜合建設(shè)難度最高的跨海集群工程。
深中通道(圖片來源:視覺中國)
長江設(shè)計集團(tuán)下屬的長江三峽勘測研究院有限公司(以下稱三峽院)在整個建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,承接了深中通道項目測量控制中心,有力保障現(xiàn)場各項測量工作順利開展,更是創(chuàng)造了業(yè)內(nèi)標(biāo)桿的“深中精度”。
“雖然公司有著二十幾年的控制測量經(jīng)驗,但是面對深中通道項目,我們當(dāng)時的心情可以說是很復(fù)雜,憂心中夾雜著激動,但是又充滿信心。”三峽院高級工程師、深中通道項目測量控制中心總工兼技術(shù)負(fù)責(zé)人周霽說,深中通道項目工程規(guī)模宏大,建設(shè)條件復(fù)雜,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求很高。
作為工程建設(shè)的“先行者”,三峽院早在2016年就已經(jīng)進(jìn)場進(jìn)行勘察工作!霸陧椖繉嵤┻^程中,我們也是不斷在‘升級打怪’,克服了種種困難,實在不行,就先去把經(jīng)驗學(xué)回來,再到現(xiàn)場解決問題。”周霽笑著說,因為控制點在海上不能生根,所以深中通道的控制網(wǎng)主要布局在東西兩岸的陸地端,兩端的距離長達(dá)二十五公里左右,這不僅需要解決好長基線解算的問題,還有近300多公里的高程控制測量。長基線解算,我們是專門去武漢大學(xué)取經(jīng),向教授們學(xué)習(xí)Gamit解算。
為解決海中測量控制點的問題,測控中心推動了在海中建設(shè)測量平臺。平臺雖進(jìn)行了基礎(chǔ)加強(qiáng)設(shè)計,但仍因潮汐、船只通行的涌浪等影響,儀器調(diào)平后,氣泡晃動仍很明顯。如何在欠穩(wěn)定的平臺上采集到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)就是橫亙在我們面前的一個難題。三峽院團(tuán)隊嘗試了多種方法,周霽介紹,“為了解決好在海中欠穩(wěn)定的平臺上完成連續(xù)多跨的跨海高程精確傳遞問題,2019年下半年,我們的技術(shù)人員為搶臺風(fēng)空窗期,幾乎一直待在海上,克服高濕環(huán)境的不適,搏長夜、戰(zhàn)暑熱,采集了大量數(shù)據(jù),利用同步觀測組差,最終成果完全滿足二等水準(zhǔn)精度要求!
項目團(tuán)隊在海上測量平臺工作(央廣網(wǎng)發(fā) 長江設(shè)計集團(tuán) 供圖)
為將測量基準(zhǔn)傳遞到海上,引導(dǎo)打樁船快速進(jìn)行鋼護(hù)筒的精準(zhǔn)插打,項目團(tuán)隊首次建成了可實現(xiàn)VRS(虛擬參考站技術(shù))應(yīng)用的連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)(簡稱“SZTD-CORS”),并負(fù)責(zé)其建設(shè)期的運(yùn)行維護(hù)。系統(tǒng)建成后,不僅實現(xiàn)了對工區(qū)電離層活躍情況的預(yù)警預(yù)報,而且實現(xiàn)了全天候24小時不間斷為施工區(qū)域提供高精度實時差分信號,更是借助VRS技術(shù),提高了定位精度。
整個項目建設(shè)周期84個月,除了需要精益求精的嚴(yán)格要求,更重要的是要有熬得住的耐心,周霽說,“為了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,技術(shù)人員有時一臺儀器、一副腳架,爬到海上近八十米高的墩頂,就幾平米的空間,一待就是大半天,這是工作的常態(tài)!
在整個團(tuán)隊的不懈努力下,項目中主跨580米的斜拉橋——中山大橋和主跨1666米的海中懸索橋——深中大橋(原名“伶仃洋大橋”)相繼實現(xiàn)高精度合龍;2023年6月11日,長達(dá)5.8千米的海底沉管隧道最終接頭更是實現(xiàn)了毫米級對接合龍,“深中精度”自此成為測量行業(yè)及交通領(lǐng)域標(biāo)桿。
深圳至中山跨江通道6月30日建成開通!拔覀冊谕ㄜ嚮顒蝇F(xiàn)場特別激動,覺得84個月的付出都是非常值得的!敝莒V一臉自豪。
以科技創(chuàng)新為筆,新質(zhì)生產(chǎn)力為墨,長江設(shè)計集團(tuán)在時代的舞臺上,不斷突破重繪著“通達(dá)”的邊界與內(nèi)涵,為構(gòu)建更加智能、綠色、和諧的世界持續(xù)貢獻(xiàn)磅礴力量,每一項工程都成為點亮人類美好生活的璀璨星辰,在新時代新征程中奏響更為激昂壯麗的華章。
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