隨著最后一條探測船“黃河物探3號(hào)”在花園口浮橋起船吊運(yùn),2014年歷時(shí)兩個(gè)多月的汛前黃河河道整治工程根石探測項(xiàng)目外業(yè)工作順利完成!
這是新的根石探測技術(shù)在黃河進(jìn)行全面推廣應(yīng)用的第一a年,也標(biāo)志著黃河河道探測技術(shù)邁上一個(gè)新的臺(tái)階。作為項(xiàng)目承擔(dān)單位的黃河設(shè)計(jì)公司工程物探研究院,走過了一條不平凡的技術(shù)創(chuàng)新之路。
“新技術(shù)”的成長之路
“馬上進(jìn)入信息化時(shí)代了,想不到咱們黃河上還在用這么原始的方法探測根石,這是我們做技術(shù)的黃河人的恥辱啊!”憶及當(dāng)初開始琢磨根石探測新技術(shù)的初衷時(shí),項(xiàng)目經(jīng)理郭玉松如是說。1997年,當(dāng)時(shí)的他還在研究堤防隱患探測技術(shù),在大堤上工作時(shí),看到當(dāng)?shù)睾觿?wù)局的技術(shù)人員拿著測量竿,一點(diǎn)一點(diǎn)地靠搗來探測根石,他不禁想:要是能夠開著船走幾遍就把水下面的根石探測清楚就美了!我們黃河設(shè)計(jì)公司應(yīng)該有能力實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想。
從這樣一個(gè)簡單美好的想法出發(fā),黃河設(shè)計(jì)公司開始了根石探測新技術(shù)的探索之路。通過大量的實(shí)踐摸索和技術(shù)調(diào)研,1997年黃河設(shè)計(jì)公司通過水利部“948”項(xiàng)目資助,引進(jìn)了X-STAR全譜掃頻式數(shù)字淺地層剖面儀,用于根石探測技術(shù)研究。2006年又通過水利部“948技術(shù)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化”項(xiàng)目,對(duì)探測設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)改造。2009年1月,研究成果通過水利部國科司組織的技術(shù)鑒定,鑒定委員會(huì)認(rèn)為:研究成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平,其中在小尺度精細(xì)化根石探測等關(guān)鍵技術(shù)的綜合集成方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平!研究成果于同年獲得了黃委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng),2010年獲水利部大禹水利科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),并被列入水利部2010年度水利先進(jìn)實(shí)用技術(shù)重點(diǎn)推廣指導(dǎo)目錄和水利部科技推廣計(jì)劃。
經(jīng)過十幾年的努力,黃河設(shè)計(jì)公司不斷實(shí)踐改進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新,最終形成了一套完整的根石探測技術(shù),該成果技術(shù)的先進(jìn)性和工程實(shí)用性得到了黃委領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門的高度重視,并于2014年度由黃委建管局牽頭制訂了全河推廣應(yīng)用方案。根石探測新技術(shù)大顯身手的時(shí)機(jī)來臨了!
傳統(tǒng)與科技的“交鋒”
2014年2月18日,隨著“黃河物探3號(hào)”船在花園口浮橋順利下水,2014年度全河根石探測的序幕正式拉開。隨后,“黃河物探1號(hào)”船與“黃河物探2號(hào)”船分別于山東濟(jì)南、河南臺(tái)前順利下水,全河根石探測工作按照計(jì)劃順利展開。
在山東東明河務(wù)局高村險(xiǎn)工工程段,新技術(shù)與東明河務(wù)局的人工錐探進(jìn)行了現(xiàn)場對(duì)比試驗(yàn)。通過這次直觀的對(duì)比試驗(yàn),東明河務(wù)局的現(xiàn)場工作人員切實(shí)感受到了科技對(duì)傳統(tǒng)工作方式所帶來的改變。在高村險(xiǎn)工進(jìn)行對(duì)比的22號(hào)、23號(hào)壩,累積靠水?dāng)嗝?道。河務(wù)局工作人員利用傳統(tǒng)錐探方式進(jìn)行探測,共動(dòng)用測工10余人,耗費(fèi)時(shí)間約3個(gè)小時(shí),整個(gè)探測過程由于水流較大,泥沙淤積較為嚴(yán)重,出現(xiàn)了探桿插入淤泥后斷落、無法拔出等情況。因水流原因,相繼出現(xiàn)探測船固定不穩(wěn),測點(diǎn)偏離斷面線、錐桿無法垂直錘入、工作人員面臨安全威脅等問題。在東明河務(wù)局已錐探過的斷面上,黃河物探2號(hào)船沿著既定測量軌跡開始了測量,整個(gè)探測過程僅用時(shí)5分鐘左右。相對(duì)于傳統(tǒng)錐探2米一個(gè)點(diǎn)距,淺地層剖面儀可直接將水底及泥底情況“掃”出來,使工作人員更直觀觀測到根石分布情況。通過衛(wèi)星、基準(zhǔn)站和移動(dòng)站差分結(jié)算進(jìn)行定位,可將測量數(shù)據(jù)定位到毫米級(jí)別,為高精度探測提供了保障。
傳統(tǒng)與科技的碰撞,讓東明河務(wù)局現(xiàn)場工作人員對(duì)新技術(shù)贊不絕口:“黃河根石探測終于用上了高科技!”全數(shù)字化及非接觸式的測量方式,在保證測量安全的同時(shí),也可為堤防工程提供相關(guān)數(shù)字化信息,為構(gòu)建“數(shù)字黃河”提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
一切只為黃河安瀾
根據(jù)黃委要求,2014年度整個(gè)黃河中下游堤防工程根石探測任務(wù)要在汛前完成,項(xiàng)目組面臨著任務(wù)重、時(shí)間緊、戰(zhàn)線長等問題。為保證項(xiàng)目的順利完成,2014年元宵節(jié)剛過,還能聞到沿黃兩岸濃濃的爆竹味兒時(shí),項(xiàng)目組成員便按計(jì)劃分別踏上了各工程的旅途。
料峭的初春,早上和晚上的溫度多在攝氏零度以下。但在下船伊始,黃河物探人就以圓滿完成工作為己任,以船為家,以河為家,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)、嚴(yán)把安全關(guān)。
在河南至山東段,以項(xiàng)目組“黃河物探3號(hào)”船為主進(jìn)行探測工作。由于“黃河物探3號(hào)”船為新竣工探測船,船工是第一次進(jìn)行根石探測工作,且河南多為大壩頭,易出現(xiàn)回流等水情,因此測量剛開始就出現(xiàn)探測船偏離設(shè)定的路線等情況。為此,項(xiàng)目組對(duì)探測質(zhì)量提出嚴(yán)格要求,對(duì)探測軌跡不上線、探測數(shù)據(jù)噪音大等問題采取多次測量,重復(fù)采集等技術(shù)措施,嚴(yán)把探測數(shù)據(jù)質(zhì)量關(guān)。對(duì)于河南至山東段采砂船多、河道中鋼絲多等問題,項(xiàng)目組要求船工和船上人員時(shí)刻注意水情水況,遇到采砂船、鋼絲阻攔段不靠近,做到寧可多繞彎,也不為趕時(shí)間“走鋼絲”。從枯枝滿樹的花園口,到春風(fēng)已綠河兩岸的山東鄆城,項(xiàng)目組克服了大風(fēng)、大雨、機(jī)械故障等諸多困難,接受了黃委建管局、黃河設(shè)計(jì)公司安委會(huì)等部門組織的多次現(xiàn)場檢查。
在山東段,遇到的最大問題莫過于浮橋和入??谧兓媚獪y的天氣。雖已是草長鶯飛的四月天,但在墾利的入??趨s是另外一番情景。毫無預(yù)兆的大風(fēng)天氣、廣闊的入海口帶來的GPS信號(hào)的傳輸問題等都給項(xiàng)目組帶來了巨大的挑戰(zhàn)。本是換上單衣的季節(jié),項(xiàng)目組成員在這里又重新穿上了厚厚的棉衣。一換一穿之間,仿佛又是一次季節(jié)的變換。
而在陜西、山西段,少了采砂船、浮橋、鋼絲,而且從禹門口下船之時(shí),恰逢上游水位下降、流量變小,行船更為安全。看似一切都很順利,可是在這個(gè)黃河物探船第一次踏足的區(qū)域卻又面臨了新的問題:流量變小使整個(gè)上游水位較之前下降近1米,顯露的或隱藏的淺灘,給探測船帶來了極大的隱患,在前往堤防工程途中,探測船經(jīng)常擱淺。由于渭河入河口上游流量較小,而且黃河的河汊較多,所以很多工程處黃河已經(jīng)沒有了主流,剩下的只有平均水深不到1米的淺灘。在黃河韓城段和大荔縣雨林段等,望著對(duì)岸近在咫尺的工程,只有“明知山有虎,偏向虎山行”。在上游,項(xiàng)目組記憶深刻的便是:推船。行船時(shí)船上必須有3個(gè)人,以便在擱淺時(shí)隨時(shí)下水推船。在上游工作結(jié)束時(shí),支持探頭的3根鐵桿,也因淺灘等原因而斷了兩根。大家開玩笑說:“上游的船其實(shí)不是開下來的,是推下來的”。
從禹門口到鸛雀樓、從風(fēng)陵渡到西霞院、從花園口到東壩頭、從東平湖到入??冢掷m(xù)兩個(gè)多月時(shí)間,探測船累計(jì)行程2000多公里,輾轉(zhuǎn)河南、山東、山西、陜西四省。
黃河寧,天下平。黃河物探人愿用自己的智慧和汗水,保衛(wèi)黃河安瀾!