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陆林广:为南水北调定制“中国心”

2016-05-24 08:49:12 浏览:181

陆林广教授带领团队正在进行流道水力设计实验。(刘怀玉 摄)

  不久前,受超强厄尔尼诺事件影响,长江流域频遭雨水“车轮战”,6-7月份即将到来的梅雨季节可能让今夏防汛工作雪上加霜。南涝北旱长期制约着我国经济社会的健康发展,为解决水资源分布不均衡等问题,目前世界最大的调水工程——“南水北调”应运而生。 

  泵站是调水工程的心脏。在南水北调东线一期工程新建的21个大型泵站中,扬州大学水利与能源动力工程学院的陆林广教授带领团队承担了其中15座泵站的流道水力设计任务。经测试,部分装置效率超过83%,达到了国际领先水平。团队研究成果已在国内48座大型泵站得到了成功应用,每年产生经济效益上亿元。因为在水力设计上的突出成绩,他也被称为“国内大型泵站流道设计第一人”。 

  潜心科研:实现流道设计新跨越 

  南水北调东线工程创造了世界上规模最大的泵站群。工程从江苏江都境内三江营引水,沿京杭大运河逐级提水往北输送。输水干线长1156公里,提水总扬程为65米,全线分为13个梯级抽水,计划新建大型泵站51座,其中一期工程计划新建泵站21座。设计之初,国务院就要求将该项工程建成具有世界一流水平的水利枢纽。 

  “大型泵装置主要由进水流道、水泵和出水流道组成。如果把水泵比做“心房”,那么进、出水流道则是与“心房”紧密相连的‘血管’。”陆林广教授介绍说,过去,国内外普遍重视水泵模型的研究和开发,投入比较多,但对进、出水流道的水力设计不够重视,殊不知这严重束缚了大型泵装置整体设计水平的提高。 

  能否开发出世界先进的相关技术事关工程建设水平。为此,陆林广甘于坐“冷板凳”,潜心研究流道设计数十年,开出了一片新天地。 

  1947年7月,陆林广出生于扬州一个普通职工家庭。1968年高中毕业后,陆林广作为知青被下放到当时的扬州市邗江县公道公社。1969年作为生产队派出的民工参加了国家大型工程淮河入江水道的大会战,从此在水利工地上转战八年,与水利工程结下了不解之缘。 

  1977年恢复高考制度后,整整30岁的他如愿以偿地考取了扬州大学(原苏北农学院)。在大学毕业前的一次课程设计中,他发现大型泵装置的流道设计方法在理论上作了过多的简化,与实际情况出入较大。1982年大学毕业留校后,他选择了流道水力设计这个较为冷门的研究方向。他紧跟计算机发展步伐,特别是汲取了计算流体动力学和运筹学中先进理论及方法,经过整整20年坚持不懈的努力,实现了流道水力设计从一维方法到三维方法、从简单计算到优化设计的新跨跃。 

  2002年12月,南水北调东线工程开工典礼在扬州境内的宝应抽水站举行,宝应抽水站系东线工程兴建的第一座泵站,全国上下都很关注。陆林广也很激动,希望经过多年潜心研究的流道设计成果能够用于国家重点工程,造福国人。 

  敢于质疑:创新设计勇攀一流高峰 

  当初,南水北调宝应抽水站引进的是日本的水泵设备和技术,国内很多人觉得日本的技术设备水平肯定比国内高,一些专家主张整个泵装置成套引进,包括进出水流道的水力设计,这样既省事,也没有多少风险。而曾对日本泵站进行过多次考察的陆林广,凭借丰富的理论和实践经验,认定日本水泵制造水平虽然较高,但是进、出水流道水力设计并没有多少研究。 

  陆林广仔细研究了日本流道设计方案,并提出了质疑,认为其水力性能并没有达到最佳程度,而日本代表态度强硬,并予以狡辩,根本不重视中国人的意见。本着对国家重点工程高度负责的精神,陆林广精心计算、反复试验,为宝应站重新设计了进、出水流道,通过计算机仿真和模型试验比较,新设计的流道比日本流道的水头损失减少了15厘米。 

  经过泵装置模型试验检测,新流道设计令泵站效率提高了2%。陆林广将自己设计的方案与建议报给了上级相关部门。负责部门为此重启论证程序,有关领导顶住压力,最终拍板宝应抽水站采用陆林广的流道设计方案。这样既保证提高了该站流道设计的效能,而且节省了一笔不少的外汇。 

  2006年,宝应抽水站建成后,有关部门进行的现场测试表明,水泵机组运行稳定,泵装置效率达到82%以上,创造了国内外低扬程泵站泵装置效率的最高纪录。“正式测验前,大家的心都是拎着的,最终的测试结果出来以后,心才放下。这也证明了我们的设计水平达到了国际先进水平。”陆林广如是说。 

  在事实面前,日本专家对中方的流道设计不得不表示认同。一时间,陆林广独力挑战日本流道设计方案传为佳话。 

  近年来,陆林广在做流道设计的同时,发挥团队的力量,对多年来应用于工程实践的方法从理论上进行总结、提炼和进一步的创新。2014-2016年已申请了发明专利30项、实用性专利15项。 

  匠心不息:三十年流道设计“零差错” 

  一流科研能力也应有一流担当。陆林广团队的科研实力得到了越来越多的认可,东线一期工程新建泵站21座,除了采用全套进口设备和技术的6座泵站外,他们独立承担了其中15座泵站的流道水力设计任务,超过了总量的三分之二。 

  陆林广的团队还完成了南水北调中线配套工程9座泵站进、出水流道的优化水力设计应用研究工作。此外,还受浙江、湖北、江西等设计单位的委托,完成了其它近30座大型泵站进、出水流道的优化水力设计应用研究工作。 

  过去,传统流道设计模型手工操作居多,会影响精确度。陆林广亲自当“工匠”,通过三维设计,优化流道模型结构设计和工艺,和厂家联合生产模型。有时参加某泵站投标的几个厂家都来找陆林广设计流道,不管是哪家中标,流道设计都是陆林广做的。 

  多年来,陆林广设计的流道实现“零差错”,他的名字,已经成为流道设计的品牌。在我国,大型泵站流道设计找扬州大学陆林广,已经成为业内“潜规则”。 

  团队的科研成果,大幅度地减少了泵站能源消耗、降低了调水成本。应用该校研究成果的48座大型泵站总装机容量为38万千瓦,按泵装置效率提高7%、每年运行5000小时计算,可节电13000万千瓦时。

  熟悉陆林广的人都知道,他今年已近70岁了,1米82的瘦高个儿,因长期伏案工作,患有严重的腰间盘突出症,时常疼得直不起腰来,在站立或行走时习惯性两只手叉着腰。

  现在他依然在指导研究生和承担国内大型泵站流道优化设计的委托任务。有人劝他,这么大岁数了,趁能跑多出去旅游观光。陆林广总是那一句老话:“我就喜欢研究流道优化设计,能得到工程应用是我最大的乐趣和满足。”(通讯员 刘怀玉 张运)

  (来源:《中国教育报》)

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