把脈高庫大壩 破解水庫“體檢”難題――探訪“禹龍”號大壩深水檢測潛水器

禹,上古時期夏后氏首領,歷史治水名人史稱大禹。“禹龍”號這個寄託着大禹治水鴻鵠之志的現代化技術設備,如今已在科學治水中發揮着積極作用,邁出了載人潛水器在高壩大庫深水環境應用的重要一步。

爲深入瞭解“禹龍”號――大壩深水檢測載人潛水器的研發全過程記者實地探訪了“禹龍”號的誕生地――南京水利科學研究院(以下簡稱“南科院”)。

“禹龍”號大壩深水檢測潛水器。水利部供圖

一進入南科院的大門,“禹龍”號便映入眼簾。設計最大潛水深度爲300米的它,寬度和高度都有2.4米,長度有4.7米。與記者腦海中想像的“禹龍”號有所不同的是,這位下潛高手並非是個龐然大物。

這麼“小巧玲瓏”的儀器,如何來完成深水檢測水庫大壩病險隱患的?南科院大壩安全與管理研究所副所長向衍對記者表示,“禹龍”號麻雀雖小,但五臟俱全。

向衍向記者介紹“禹龍”號大壩深水檢測潛水器。水利部供圖

“它可搭載兩位成員下潛到200米的深度,它90度開角的大直徑球冠觀察窗,極大提高了觀察視野及檢測效率。同時,可模塊化搭載三維成像、三維激光測距作業工具,高壩大庫的檢測等工作對它來說不在話下。”向衍介紹說。

水利部數據顯示,我國現有水庫9萬8千多座,但大部分建於上世紀50年代至70年代,受當時工程建設標準低、施工技術手段落後等因素影響,加之運行時間較長,部分水庫存在有不同程度的病險問題。

在“禹龍”號誕生前,水庫檢修多靠潛水員下潛到相應位置拍回照片,再由工程技術人員進行鑑定並施以相應對策。但往往拍回來的照片不一定是工程師想要的,但工程師卻又不會潛水。提起當年的困境,向衍記憶猶新:“當時,我國高壩大庫水下病險隱患的檢測、修補與加固技術以及裝備面臨着短板瓶頸人力還是有比較大的侷限性,引進又面臨技術壁壘,自主研發適合高壩大庫深水環境檢測、修補與加固裝備迫在眉睫。”

2016年7月,在水利部、科技部等有關部門的組織推動下,“禹龍”號深水檢測載人潛水器項目正式落戶南科院,項目由南科院牽頭,聯合中國船舶集團第七O二研究所等共同研發。

自立項以來,參研單位團結一心、精心組織,攻破一道道科學難題,終使“禹龍”號在經歷4年多的潛心研究後,躍然於世。“禹龍”號在浙江湯浦水庫開展了基於面板壩的潛水器布放與回收試驗,順利完成水庫試驗“首秀”後,接着在新安江水庫進行了基於重力壩的潛水器水下作業試驗。經過兩次測試後,2020年11月10至14日,“禹龍”號在世界第一高壩――雅礱江錦屏一級水電站雙曲拱壩開展了爲期5天的示範應用試驗。

向衍表示,三次成功的試驗表明“禹龍”號潛水器已成功攻克了深水潛水器載人安全、水下精確定位、作業固定、低能見度及寬視野觀測、多功能作業工具搭載等關鍵技術,功能可靠、性能優良,完全可以勝任壩面巡檢、壩面清障衝淤等水下“體檢”的任務。

“‘十四五’期間,南科院將繼續聚焦水利行業重大工程,強化頂層設計,着力加強基礎研究,�哿ι罨�關鍵核心技術攻關,強力推動學科轉型升級和新學科拓展,大力完善科技創新體系,爲我國重大工程建設和安全運行提供有力的科技支撐,在我國水利行業科學研究的高質量發展浪潮中貢獻南科院力量。”向衍說。