中國(guó)科大采用綜合地球物理方法定位合肥南站地下管道滲漏點(diǎn),服務(wù)2022年春運(yùn)

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近日,中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司合肥站給我校發(fā)來(lái)感謝信,感謝我校地球和空間科學(xué)學(xué)院及微尺度國(guó)家研究中心科研團(tuán)隊(duì)利用自主研發(fā)的高性能地球物理儀器定位了合肥南站空調(diào)管線地下漏水點(diǎn),協(xié)助解決合肥南站地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工作不正常的問(wèn)題。
從2013年建站之初,合肥南站候車大廳就采用了低碳環(huán)保的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。然而隨著運(yùn)行時(shí)間的累積,地源熱泵系統(tǒng)出現(xiàn)了工作效率低、循環(huán)水大量流失、無(wú)法達(dá)到預(yù)定工作溫度等問(wèn)題,運(yùn)行方推測(cè)為地下管道系統(tǒng)漏水導(dǎo)致。2021年下半年開始,合肥南站的四臺(tái)空調(diào)機(jī)組中已有三臺(tái)不能正常工作,使得候車室夏天溫度偏高,冬天溫度偏低,嚴(yán)重影響了旅客的出行體驗(yàn),合肥南站也收到大量相關(guān)投訴。空調(diào)地下管道漏水不僅影響空調(diào)系統(tǒng)正常工作,同時(shí)也造成了潛在的地面沉降和塌陷風(fēng)險(xiǎn),而解決該問(wèn)題的首要任務(wù)就是在數(shù)百米的地下管線中找到十幾公分的地下滲漏點(diǎn)。2021年下半年,合肥南站先后委托多家專業(yè)管道滲漏檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)和排查,但在利用多種已有方法之后都無(wú)功而返。2021年底,經(jīng)多方輾轉(zhuǎn)合肥南站最終找到我校地空學(xué)院王寶善教授團(tuán)隊(duì)希望我校能提供幫助。
2021年12月28日在收到合肥南站的請(qǐng)求后,王寶善教授迅速組織固體地球物理專業(yè)相關(guān)老師對(duì)地下管道滲漏問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致研判,提出了利用多種先進(jìn)地球物理設(shè)備和成像方法定位地下漏水點(diǎn)的具體探測(cè)方案。2022年元旦,王寶善教授與微尺度國(guó)家研究中心陳旸教授在出差回到合肥南站后就地開展了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。經(jīng)過(guò)與南站相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和負(fù)責(zé)人多次細(xì)致溝通和探討,王寶善教授確定了具體探測(cè)方案,并由王寶善教授、文健工程師、李俊倫教授、姚華建教授、吳小平教授和陳旸教授及各自團(tuán)隊(duì)組成了多物理場(chǎng)滲漏探測(cè)聯(lián)合攻關(guān)小組。由于埋設(shè)的空調(diào)地下管線經(jīng)過(guò)南站公交場(chǎng)站區(qū)域,為避免影響公共交通,攻關(guān)小組于2022年1月7日夜里11:30點(diǎn)開始,利用多種自行研制或牽頭聯(lián)合研制的高性能地球物理設(shè)備開展了綜合探測(cè),工作一直持續(xù)到8日早上6點(diǎn)。當(dāng)夜合肥溫度已至零下,但科大的多位老師和研究生克服了種種困難,一直奮戰(zhàn)在室外數(shù)據(jù)采集和分析的第一線。綜合多物理場(chǎng)探測(cè)結(jié)果,王寶善教授團(tuán)隊(duì)在早上6點(diǎn)工作結(jié)束時(shí)就圈定了漏水點(diǎn)位置。隨后又根據(jù)進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析推斷了漏水點(diǎn)的深度。
探測(cè)工作結(jié)束后,科大團(tuán)隊(duì)與合肥南站進(jìn)行了密切溝通,合肥南站迅速根據(jù)探測(cè)結(jié)果組織施工團(tuán)隊(duì)。經(jīng)實(shí)地開挖,發(fā)現(xiàn)地下埋深1.8m的管道存在約20cm的漏水口,與科大研究團(tuán)隊(duì)確定的漏水點(diǎn)位置和深度僅有厘米量級(jí)的偏差。隨后,借鑒此次探測(cè)經(jīng)驗(yàn)合肥南站在接下去的數(shù)天里成功定位了另外幾處漏水點(diǎn),并進(jìn)行修補(bǔ)。2022年1月中旬,合肥南站的空調(diào)系統(tǒng)趕在春運(yùn)啟動(dòng)前完全恢復(fù)了正常運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了旅客的溫暖出行,成功地保障了合肥南站2022年春運(yùn)工作。
近年來(lái),我校固體地球物理專業(yè)注重軟硬結(jié)合,大力加強(qiáng)地球物理儀器自主研發(fā)能力,先后成功研發(fā)(或聯(lián)合研發(fā))了光纖振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀、4G實(shí)時(shí)地震儀、瞬變地磁儀等新型地球物理觀測(cè)設(shè)備,而先進(jìn)觀測(cè)設(shè)備的研發(fā)也給專業(yè)帶來(lái)新的學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)及廣袤的發(fā)展空間。地空學(xué)院有十幾位研究生和本科生參與了此次合肥南站空調(diào)地下管線滲漏檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。這次實(shí)驗(yàn)非常生動(dòng)地向同學(xué)們展示了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)如何服務(wù)社會(huì),激發(fā)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情。

圖1.中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司合肥站給我校發(fā)來(lái)的感謝信

圖2.地空學(xué)院研究生在現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)光纜

圖3. 4G實(shí)時(shí)地震儀和分布式光纖地震儀聯(lián)合觀測(cè)成像

圖4.自主研發(fā)的分布式光纖振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器

圖5. 自主研發(fā)的瞬變電磁探測(cè)儀現(xiàn)場(chǎng)工作
(地球和空間科學(xué)學(xué)院)

