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探索在水利工程 建设领域“先行区”

2022-11-18 10:17:41 |  湖北日报 | 

全国工程勘察设计大师王小毛——

探索在水利工程 建设领域“先行区”

“工程师的岗位离不开实干,也离不开创新。工程创新不是指冒险,而是要通过一步步的实干实践,通过严谨的应用创新推动行业进步和发展。”长江设计集团总工程师、全国工程勘察设计大师王小毛这样说。

王小毛1985年毕业于河海大学水工建筑专业,从事水利水电工程规划设计研究工作已三十多年。在一个个行业“先行区”探索驰骋,在实践中不断创新,他是这样说的,也始终是这样做的。

三十多年来,王小毛先后参加长江三峡、清江隔河岩、金沙江旭龙、西藏阿里地区普兰、恩施三里坪、长江堤防隐蔽工程等十多座(项)水利水电工程设计工作,承担大量国家攻关项目,并先后获得湖北省科技进步特等奖、中国工程爆破协会科学技术特等奖、全国优秀工程咨询成果一等奖、大禹水利科学技术二等奖等17个科技奖项。《混凝土重力坝设计规范》《混凝土重力坝设计二十年》等多项行业规范和业内著作同样凝聚着他的心血,助推行业发展进步。

攻克无坝不裂世界性难题

王小毛说,最令他难忘的还是三峡工程建设中的一个个挑战。时针拨回2002年,尚在建设中的三峡大坝“出现了大裂缝”的消息传出。一时间,外界各种猜测和质疑铺天盖地,谣言四起,矛头直指三峡工程的质量安全问题。当时,作为三峡工程技术负责人之一的王小毛,正在三峡工地协助主持三期工程施工详图设计。

在工程师的眼里,大坝裂缝是困扰大坝工程技术的关键,甚至被业内视为工程界的“癌症”。但三峡大坝所出现的裂缝,是一般混凝土大坝的“常见病”,缝宽一般在0.1—0.3毫米,绝非外界传言的那样。然而如何直面问题、解决问题,同时消除谣言,给外界一个满意的答案,成为摆在三峡工程建设者们面前的一道难题。

如何攻克无坝不裂的世界性难题?为此,王小毛和团队成员一方面全力组织高校和科研院所进行系统的研究和分析;另一方面,对处理方案、使用材料进行调研,精细化制订方案。

吸取既有建设经验,让混凝土坝体“冬天盖‘棉被’(保温),中间吃‘冰棒’(埋设冷却水管)”。王小毛介绍,他和团队在此基础上又延展创新,高度精细化管理坝体内数以万计的“蛇形管”即冷却水管的水温、流速等。保障混凝土从预拌到浇筑、养护直至工程投用全过程的温度可控。

2002年至2006年期间,王小毛和同事们一年365天有280天以上吃住在工地,如“照看婴儿般”细心参与大坝设计管理。最终体量达到400多万立方米的工程三期混凝土坝体未发现裂缝,创造了业界奇迹。

而后期在此基础上总结出的混凝土重力坝、混凝土拱坝等系列设计规范、技术体系等被沿用至今,广泛应用于白鹤滩、乌东德、向家坝等超级水电工程上。

让水利工程实现数字孪生

如今,混凝土坝体的冷却水管已经能实现智能通水,即通过物联网技术监测通水流量、进出水温差,进行人工智能分析等。王小毛说:“这比我们在三峡大坝建设时期又有了长足进步,这就是技术创新的力量。”

作为长江设计集团总工程师,王小毛在集团内仍然高度重视和推进技术研发创新。数字孪生领域是他和同事当前探索的另一个行业“先行区”。

国家“十四五”新型基础设施建设规划明确提出要推动大江大河大湖数字孪生、智慧化模拟和智能业务应用建设。王小毛带领技术团队开展数字孪生流域和数字孪生工程的研究和建设工作,并在水利行业率先研发推出首个试运行的数字孪生水库。

“大坝建设管理进入精细化、智能化时代,通过我们开发的工程智慧建管系统,能让在建水利工程和电脑端的数字孪生水库‘同生共长’。”王小毛说。

由点及面。从2017年开始,长江设计集团开发的流域水工程智能联合调度系统已进入试用阶段。该系统目前可集成流域内相关工程基础数据,水雨工情等监测类数据,空间地理信息数据,水资源等管理数据以及航运交通等多行业数据,共计五大类数据信息,已加载防洪调度、水资源配置、工程安全等模型和知识图谱,全面支撑流域智能分析、精准决策和科学管理,开发应用空间广阔。

目前该系统应用于长江流域,纳入流域内控制性工程113项,为长江流域综合调度管理发挥了重要的参考作用。

据介绍,仅“十三五”期间,长江设计集团的科研投入累计便超过13亿元。王小毛说,希望越来越多的中国技术能代表世界领先水平。(周三春、秦建彬

来源:湖北日报(2022年11月18日10版)