江蘇建設者開創建設大型泵站的先河 敢叫江水向北流

2020年12月17日07:10  來源:新華日報
 
原標題:當驚世界殊,敢叫江水向北流

1960年,南京長江大橋開工建設。一年后,在其下游百余公裡的揚州市江都區,又一項“當驚世界殊”的世紀工程破土動工。

2013年,經過10年建設,南水北調東線一期工程江蘇段基本建成,其“源頭”與半個多世紀前“江水東引北調”工程的起點在江都交匯,國家戰略與江蘇民生工程在此疊加融合。

“古有李冰都江堰,今有人民江都站。”江都水利樞紐開建以來,一代代建設者胸懷“讓高山低頭、河水讓路”的豪邁氣概,勇擔“人民至上”的光榮使命,秉承勠力創新的“源頭”精神,吞江吐淮,除害興利,使一江清水逆流北上,讓豐盈的江淮活水澤被廣袤的北方大地。

開創我國建設大型泵站的先河

“60多年前,父親參與江都站建設時,國內沒有任何可供參考借鑒的技術,連設計多大出水流量也不知道。為了翻譯多方收集來的外文圖紙,父親還自學了外文。”江都水利樞紐的第一代建設者、江蘇省水利廳原總工程師沈日邁已於2010年去世,他的女兒、同樣也是水利人的沈之望慨嘆道,“老一輩治水人,真是克服了常人難以想象的困難!”

1961年12月,江都抽水站第一站開工建設,設計功率達6400千瓦,成為當時國內首屈一指的大型抽水站。泵站設計、機組制造、土建施工、機電設備安裝,全都是從零起步。而當時,即使是國內最頂尖的上海電機廠、上海水泵廠都沒有生產過如此大型的電機、水泵,根本不能滿足江都一站的功能設計需求,這成為困擾沈日邁團隊的首個難題。

為此,沈日邁帶著攻關小組一頭扎進上海廠家,邊設計、邊實驗、邊生產。畢業於上海聖約翰大學土木工程專業的沈日邁甚至自學機電知識,與廠方技術人員一起攻堅克難。經過長達兩年多的實驗、改進,終於研制出直徑1.6米的葉片,創下了中國紀錄。

此后,這一紀錄不斷被刷新:江都三站葉輪直徑擴大到2.0米,四站達2.9米。而由江都水利樞紐技術輸出的、位於宿遷市皂河鎮的南水北調東線一期工程第六梯級泵站,其葉輪直徑更是達到5.7米。

如何讓江水克服自然規律,從地勢平緩的江淮平原,逆流而上到達有二三十米落差的齊魯大地,這一南水北調東線工程面臨的技術難關,在上世紀六七十年代江蘇江水北調的實踐中找到了現實答案。

“讓長江水爬樓梯去蘇北!”回想當年,江都水利工程管理處原副主任、83歲的湯明根仍豪情滿懷。他介紹說,僅江都站上下水位差就達6-8米,設計之初,建設者極富想象力地借鑒了樓梯的設計,從江都到銅山,隻需一聲令下,九級泵站的電機便會開足馬力,逐級向上提水。而在此基礎上向北延伸的南水北調工程,在山東境內又增添了四級泵站,總數達十三級之多。由此,浩蕩江水從江都“源頭”出發,攀越十三級“台階”奔騰向北而去。

“水下太空艙”技術助力葛洲壩

在江都水利樞紐所屬萬福閘管理所,記者看到一個倒扣的碗狀龐然大物,組裝起來足有一兩層樓高。它就是進行水下檢修作業的氣壓沉櫃,工作人員形象地稱其為“水下太空艙”。它的發明者就是湯明根團隊。

1974年,萬福閘管理所在對該閘上下游進行全面潛水檢查時,發現明顯損壞的部位有80多處,其中8處損傷嚴重。按常規檢修辦法,就要打壩攔水並清空庫區。這樣做不僅效率低下,且代價高昂。

如何更經濟便捷地解決水下檢修難題?管理所成立了由新老技術人員和潛水工組成的研發團隊。經過4年的反復實驗,湯明根團隊運用氣壓排水、浮體穩定等原理,研制出一個其貌不揚的大家伙,並命名為“自浮移動式氣壓沉櫃”,一舉解決了水閘水下平面的修補難題。

沉櫃主體呈倒扣的碗狀,上方連接一個圓筒狀的通道。不斷注入的氣體,可將櫃底的水徹底排出,創造出一個無水環境,檢修人員便可由此下探到櫃底對水閘底部區域進行探傷和檢修。該設備還能在水中自浮移動,變換施工部位,以便靈活機動地完成各類水下檢修任務。湯明根回憶,氣壓沉櫃第一次下水測試時,作為發明人的他第一個下到櫃中。“雖然經過了反復試驗,但不排除存在高壓、漏水等危險,我親自下去看看才能徹底放心。”

1978年,氣壓沉櫃小試鋒芒便大獲成功。在經過簡單的改進之后,即被應用於萬福閘以及樞紐內的水下檢修。很快,該技術又被應用於諫壁閘、新洋港閘、九曲河閘、泗源溝閘等省內外多個水閘的檢查維修。1982年,湯明根還應邀帶著沉櫃技術遠赴湖北解決葛洲壩壩底的檢修難題,一去就是一年多。1985年,該技術榮獲“國家科技進步三等獎”。而今,42年前江都水利樞紐的這項顛覆性發明仍在全國水利系統中被廣泛使用。

水文自動測報終端機技術國內領先、同軸主副卷筒固定卷揚式啟閉機研制填補國內空白、泵站計算機監控系統國際先進……近60年來,江都水利樞紐人攻堅克難,不斷刷出技術新高度。

不僅如此。早在1972年,建設者們就在不多的經費裡拿出專項資金,在萬福閘、太平閘之間開建了一條全長541.3米的魚道,再次創下全國之最。從此,江河中的魚類多了一條“綠色通道”,這種生態優先的創新意識確保了湖泊與河流之間長期穩定的生態聯接。

從“少人值班”到智能時代

“機器一開,噪聲可飆升到80多分貝。即便是寒冬臘月,泵房值班室裡的溫度都可高達40多攝氏度,三伏天更是熱得不能待。”年逾七旬的江都水利工程管理處原副總工程師、科研所所長孫漢明1978年從南京工學院(今東南大學)畢業后到此工作,回憶起當年值班室極其艱苦的工作環境,仍感慨不已。

為了解決泵站巡檢、管理、數據採集難等一系列問題,孫漢明等人開始進行自動化監控系統的改造。當時,江都第四抽水站已建設完工,遙控、遙測、遙調、遙信的“四遙”遠動裝置初步建成。“我的第一項工作就是給四站的‘四遙’裝置進行調試。”孫漢明告訴記者。

“1979年,我們就基本實現了一根電纜控制整個水利樞紐。”孫漢明說,如果說控制系統是“中樞”,“四遙”裝置就是控制系統的基礎,此后完成的計算機數據處理系統,則讓控制系統初見雛形。這些技術進步,不僅徹底打破了信息孤島,實現了數據共享,而且使20多人的值班班組減少到每組8人,減少了工作強度、提高了工作效率,也讓“無人值班、少人值守”成為可能。

在江都水利樞紐第四抽水站站房,一個智能機器人正忙碌地在站房內往來穿梭。該站副站長李揚介紹,這是四站團隊研發的智慧巡檢機器人,可以即時發現機器存在的隱患。記者跟隨他來到倉庫,經過密碼輸入、人像識別等操作之后,一排排類似超市貨架的陳列櫃整齊地出現在記者面前。“貨架”上擺放著貼有磁性標貼的各類工具。原來,這個智慧倉庫已實現無人管理——工具出借情況、借還時間等,都會被電腦記錄在案。而緊鄰倉庫的資料室也足夠智能:隻需在書架前的屏幕上輸入要查詢的資料名稱,相應的資料櫃即可自動打開。“我們自主研發的智能化技術,大大提高了泵站自動化運行的效率和可靠性,真正讓泵站管理進入了智能時代。”身為“85后”的李揚不無自豪地說。

問渠那得清如許,為有“江都”活水來。一代代江都水利樞紐人傳承發揚“源頭”精神,接續創新、不懈奮斗,不僅書寫了一部長達半個多世紀的治水“史詩”,更用一個個“No.1”的技術與創舉,點亮了水利工程建設的“江淮明珠”,換來了百姓安居、江河安瀾。

本報採訪組 任鬆筠 田 梅 包聞軍

王高峰 朱 威 紀樹霞

本篇執筆 王高峰

(責編:蕭瀟、唐璐璐)

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