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“空天地”一体化勘测,助力世界级工程问世
来源:规划设计集团 作者:刘佳莹 欧阳亚 日期:2021-03-08 访问次数: 字号:[ ]

 
  勘察测绘是工程建设的前提和基础,直接影响工程项目的功能、寿命、环境、安全和造价等。以往勘察测绘工作脚踏无人区、手绘测量图的传统形象,如今经过高科技赋能,变得“高大上”了。
  太空中的卫星,天空中的无人机,探测地下的地质雷达,加上综合数字化平台……中国能建中南院在参与乌东德送电广东广西特高压多端直流示范工程(简称“昆柳龙工程”)建设中,综合运用空天地一体化特别技术,打造了一支高科技、信息化的勘测队伍,为这个创下19项世界第一的特高压多端直流超级工程项目的顺利建设,贡献了创新力量。

“卫星”“无人机” 空天技术提高工作效率

  昆柳龙直流工程起于云南昆北换流站,落点在广西柳北换流站和广东龙门换流站,线路全长1452公里。中南院负责的线路路径里程为268.6公里,横跨广西。
  工程所经之处,多为南方丘陵和卡斯特地貌,地形起伏变化大,地质条件复杂,同时,线路位于亚热带季风气候地区,夏秋之际,潮湿闷热,给外业勘测工作带来了不少困难和挑战。
  环境复杂,时间紧迫,为高质高效安全地完成勘探任务,中南院勘测团队应用高分辨率卫星遥感影像技术、无人机航测技术、网络GPS测量技术等各种创新手段,极大提升了勘测综合效率。
  以卫星定位导航技术(GNSS)为例,以往主要使用GNSS技术搭配传统电台传输数据,重复建设基站,连接配件多,有效覆盖范围只有4公里。“如果超出信号接收范围,不仅要多次移动基站,且山区作业过程中需专人看护,基站从拆解到重新架设,往往以小时计算,增加工作量的同时,也严重影响了工作效率。”测绘主勘人黄志远说。
  勘测团队应用新式网络GNSS RTK测量技术后,在保证质量的同时,减少了人员野外作业携带设备的数量和重复性工作,作业半径可达30公里,提高了作业灵活性和工作效率。“通过前期准备,选择合理的驻扎点,把基准站设备架设到住的地方就可以覆盖一个队伍一半的作业范围,再也不需要专人搬运和看护设备了。”黄志远说。
  为了让线路设计团队更好地规划选择线路,避免外业工作反复,增强优化设计,较少资源浪费,勘测团队还建立了精细化的三维数字化平台,把平面变成三维立体的形式,既可以知晓植被、塔位、房屋等各类区域的平面分布情况,又可以初步判断路径方案与既有地物空间位置关系。
  三维数字化平台可以方便在室内落实杆塔位置,达到“室内终勘”的目的,大大减低野外工作的返工率,全面提高施工图阶段的技术经济效益。
  走出工程实践,引领行业技术发展,对昆柳龙工程展开技术总结和创新研究。在施工过程中,编程拍摄了4期卫星遥感影像,拍摄了3期无人机影像,对线路的施工进度、通道的房屋拆迁、林木砍伐、地质灾害进行动态的质量监控,形成行业标准《电网建设遥感动态监控技术规程》。


网络GNSS作业范围

“CT”“微创” 透视地底选择最佳塔位

  在应用空天“千里眼”技术的同时,中南院勘测团队还拥有多种新技术“透视”地底,精准呈现地下信息。
  中南院负责的项目标段存在大范围喀斯特地貌、溶蚀准平原和岩溶峰丛地貌,虽然表层可能看起来很平整,但是地下孔洞颇多,如果选择的塔位下面有溶洞,就会出现倾斜、倒塌等问题,不仅影响单个基塔,甚至会影响整个工程线路。
  在充分了解当地地质特征后,线路勘测团队综合应用喀斯特地区高密度电法物探技术、轻便钻技术、地质雷达技术,让地下情况一览无余。
  岩土工程师张奥打了一个形象的比喻,“使用高密度电法物探技术和地质雷达技术,就像给地下做‘CT’,通过不同介质的导电性质和电磁波反射来生成二维成像图,协助工作人员推断溶洞位置和溶蚀发育情况;轻便钻技术就像是做‘微创手术’,可以通过一个小型转杆揭示地层分布情况。”
  在终勘阶段,勘测团队在宜州段便发现了一个20多米高,30余米宽的大溶洞,成功避免了在该区域设立塔位。
  “通过三种方法的结合使用,我们几乎可以让沿线的厅堂式溶洞或大型溶洞发育区无所遁形。”张奥颇为自豪地说,“在这次工程中,基本没有出现因为大溶洞问题而改线的情况。”

 

“十万步”“勇战疫” 攻坚克难助力项目投产

  工程的顺利推进,高新技术至关重要,人的因素不可或缺。
  变幻莫测的天气,复杂的地形地质条件……都是勘测外业的常态,硬是凭借着一身“过艰难险阻如履平地”的本领,他们以惊人的速度、合格的质量完成了勘测作业。
  因为复杂的外部环境,勘测人每天在出门时,都要将自己裹得严严实实。“衣服经常要干湿几遍,身上和脸被划破也是家常便饭。”黄志远感叹道。
  在线路勘测工作中,翻山越岭是常态,黄志远介绍,他们每天的微信步数最少都是3万步,平均在六七万步,最多的时候甚至达到了10万步。
  项目开展过程中,领导带队现场慰问,鼓舞士气,带去对职工生活的关怀,项目经理常住现场,辗转多个终勘队伍驻扎点,把控工程整体质量和安全,耐心解决遇到的“疑难杂症”。
  2019年,项目施工高峰期,施工现场经常要专家出谋划策。为了更好地服务项目单位,张奥从2019年2月至11月,都在项目现场提供技术支持,“当时晚上手机都不能关机,有时凌晨两三点还要赶到项目现场。”
  即便是在疫情期间,也没能阻止勘测团队服务现场的脚步。武汉封城期间,中南院通过网络会议配合各参建方进行复工复产准备。为了响应项目攻坚提速的要求,勘测团队还迅速协调安排武汉以外的技术骨干赶赴现场,提供支持。
  今年已经55岁的李伟强是项目责任工程师,3月5日,在得知项目急需技术人员支持,而身处武汉的同事无法前往时,他直接从广西出发赶往项目现场,协调解决现场各类技术难题。
  艰难方显勇毅,磨砺始得玉成。通过多方的共同努力,如今,创造19项世界纪录的昆柳龙工程成功建成投产,中南院的勘测团队也通过空天地一体化的科技法宝和自己勇挑重担的“铁肩膀”,交上了一份完美答卷。

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