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开创建设大型泵站先河 江都水利枢纽人的“源头”精神

2020年12月17日 07:35:21 来源: 新华日报

  1960年,南京长江大桥开工建设。一年后,在其下游百余公里的扬州市江都区,又一项“当惊世界殊”的世纪工程破土动工。

  2013年,经过10年建设,南水北调东线一期工程江苏段基本建成,其“源头”与半个多世纪前“江水东引北调”工程的起点在江都交汇,国家战略与江苏民生工程在此叠加融合。

  “古有李冰都江堰,今有人民江都站。”江都水利枢纽开建以来,一代代建设者胸怀“让高山低头、河水让路”的豪迈气概,勇担“人民至上”的光荣使命,秉承勠力创新的“源头”精神,吞江吐淮,除害兴利,使一江清水逆流北上,让丰盈的江淮活水泽被广袤的北方大地。

  开创我国建设大型泵站的先河

  “60多年前,父亲参与江都站建设时,国内没有任何可供参考借鉴的技术,连设计多大出水流量也不知道。为了翻译多方收集来的外文图纸,父亲还自学了外文。”江都水利枢纽的第一代建设者、江苏省水利厅原总工程师沈日迈已于2010年去世,他的女儿、同样也是水利人的沈之望慨叹道,“老一辈治水人,真是克服了常人难以想象的困难!”

  1961年12月,江都抽水站第一站开工建设,设计功率达6400千瓦,成为当时国内首屈一指的大型抽水站。泵站设计、机组制造、土建施工、机电设备安装,全都是从零起步。而当时,即使是国内最顶尖的上海电机厂、上海水泵厂都没有生产过如此大型的电机、水泵,根本不能满足江都一站的功能设计需求,这成为困扰沈日迈团队的首个难题。

  为此,沈日迈带着攻关小组一头扎进上海厂家,边设计、边实验、边生产。毕业于上海圣约翰大学土木工程专业的沈日迈甚至自学机电知识,与厂方技术人员一起攻坚克难。经过长达两年多的实验、改进,终于研制出直径1.6米的叶片,创下了中国纪录。

  此后,这一纪录不断被刷新:江都三站叶轮直径扩大到2.0米,四站达2.9米。而由江都水利枢纽技术输出的、位于宿迁市皂河镇的南水北调东线一期工程第六梯级泵站,其叶轮直径更是达到5.7米。

  如何让江水克服自然规律,从地势平缓的江淮平原,逆流而上到达有二三十米落差的齐鲁大地,这一南水北调东线工程面临的技术难关,在上世纪六七十年代江苏江水北调的实践中找到了现实答案。

  “让长江水爬楼梯去苏北!”回想当年,江都水利工程管理处原副主任、83岁的汤明根仍豪情满怀。他介绍说,仅江都站上下水位差就达6-8米,设计之初,建设者极富想象力地借鉴了楼梯的设计,从江都到铜山,只需一声令下,九级泵站的电机便会开足马力,逐级向上提水。而在此基础上向北延伸的南水北调工程,在山东境内又增添了四级泵站,总数达十三级之多。由此,浩荡江水从江都“源头”出发,攀越十三级“台阶”奔腾向北而去。

  “水下太空舱”技术助力葛洲坝

  在江都水利枢纽所属万福闸管理所,记者看到一个倒扣的碗状庞然大物,组装起来足有一两层楼高。它就是进行水下检修作业的气压沉柜,工作人员形象地称其为“水下太空舱”。它的发明者就是汤明根团队。

  1974年,万福闸管理所在对该闸上下游进行全面潜水检查时,发现明显损坏的部位有80多处,其中8处损伤严重。按常规检修办法,就要打坝拦水并清空库区。这样做不仅效率低下,且代价高昂。

  如何更经济便捷地解决水下检修难题?管理所成立了由新老技术人员和潜水工组成的研发团队。经过4年的反复实验,汤明根团队运用气压排水、浮体稳定等原理,研制出一个其貌不扬的大家伙,并命名为“自浮移动式气压沉柜”,一举解决了水闸水下平面的修补难题。

  沉柜主体呈倒扣的碗状,上方连接一个圆筒状的通道。不断注入的气体,可将柜底的水彻底排出,创造出一个无水环境,检修人员便可由此下探到柜底对水闸底部区域进行探伤和检修。该设备还能在水中自浮移动,变换施工部位,以便灵活机动地完成各类水下检修任务。汤明根回忆,气压沉柜第一次下水测试时,作为发明人的他第一个下到柜中。“虽然经过了反复试验,但不排除存在高压、漏水等危险,我亲自下去看看才能彻底放心。”

  1978年,气压沉柜小试锋芒便大获成功。在经过简单的改进之后,即被应用于万福闸以及枢纽内的水下检修。很快,该技术又被应用于谏壁闸、新洋港闸、九曲河闸、泗源沟闸等省内外多个水闸的检查维修。1982年,汤明根还应邀带着沉柜技术远赴湖北解决葛洲坝坝底的检修难题,一去就是一年多。1985年,该技术荣获“国家科技进步三等奖”。而今,42年前江都水利枢纽的这项颠覆性发明仍在全国水利系统中被广泛使用。

  水文自动测报终端机技术国内领先、同轴主副卷筒固定卷扬式启闭机研制填补国内空白、泵站计算机监控系统国际先进……近60年来,江都水利枢纽人攻坚克难,不断刷出技术新高度。

  不仅如此。早在1972年,建设者们就在不多的经费里拿出专项资金,在万福闸、太平闸之间开建了一条全长541.3米的鱼道,再次创下全国之最。从此,江河中的鱼类多了一条“绿色通道”,这种生态优先的创新意识确保了湖泊与河流之间长期稳定的生态联接。

  从“少人值班”到智能时代

  “机器一开,噪声可飙升到80多分贝。即便是寒冬腊月,泵房值班室里的温度都可高达40多摄氏度,三伏天更是热得不能待。”年逾七旬的江都水利工程管理处原副总工程师、科研所所长孙汉明1978年从南京工学院(今东南大学)毕业后到此工作,回忆起当年值班室极其艰苦的工作环境,仍感慨不已。

  为了解决泵站巡检、管理、数据采集难等一系列问题,孙汉明等人开始进行自动化监控系统的改造。当时,江都第四抽水站已建设完工,遥控、遥测、遥调、遥信的“四遥”远动装置初步建成。“我的第一项工作就是给四站的‘四遥’装置进行调试。”孙汉明告诉记者。

  “1979年,我们就基本实现了一根电缆控制整个水利枢纽。”孙汉明说,如果说控制系统是“中枢”,“四遥”装置就是控制系统的基础,此后完成的计算机数据处理系统,则让控制系统初见雏形。这些技术进步,不仅彻底打破了信息孤岛,实现了数据共享,而且使20多人的值班班组减少到每组8人,减少了工作强度、提高了工作效率,也让“无人值班、少人值守”成为可能。

  在江都水利枢纽第四抽水站站房,一个智能机器人正忙碌地在站房内往来穿梭。该站副站长李扬介绍,这是四站团队研发的智慧巡检机器人,可以即时发现机器存在的隐患。记者跟随他来到仓库,经过密码输入、人像识别等操作之后,一排排类似超市货架的陈列柜整齐地出现在记者面前。“货架”上摆放着贴有磁性标贴的各类工具。原来,这个智慧仓库已实现无人管理——工具出借情况、借还时间等,都会被电脑记录在案。而紧邻仓库的资料室也足够智能:只需在书架前的屏幕上输入要查询的资料名称,相应的资料柜即可自动打开。“我们自主研发的智能化技术,大大提高了泵站自动化运行的效率和可靠性,真正让泵站管理进入了智能时代。”身为“85后”的李扬不无自豪地说。

  问渠那得清如许,为有“江都”活水来。一代代江都水利枢纽人传承发扬“源头”精神,接续创新、不懈奋斗,不仅书写了一部长达半个多世纪的治水“史诗”,更用一个个“No.1”的技术与创举,点亮了水利工程建设的“江淮明珠”,换来了百姓安居、江河安澜。(任松筠 田 梅 包闻军 王高峰 朱 威 纪树霞)

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