2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会 (第十届)日程暨邀请函
 
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放大字体  缩小字体 发布日期:2017-04-11  浏览次数:229
核心提示: 吴换营-- 天津市水利勘测设计院 总工程师

2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会 (第十届)日程暨邀请函
天津市水利勘测设计院总工程师吴换营
天津市水利勘测设计院总工程师吴换营
吴换营,男,1969年11月出生,汉族,河北省沧州人,研究生学历,硕士学位,教授级高工,天津市水利勘测设计院总工程师。一直从事水利工程规划、设计和研究工作。

题目: 南水北调中线一期工程天津干线输水方案设计特点
作者: 吴换营?
作者单位: (天津市水利勘测设计院,天津300204)
摘要 :
 针对南水北调中线一期工程天津干线的地形地势、洪水和输水过程等条件,在输水方案设计中,分别采取了相应措施。通过对多种不同输水方式的系统研究,因地制宜地提出了无压接有压自流输水方案;采用多功能自动调节堰井技术,简化了水力控制条件,降低了工程投资;针对可能出现的糙率进行水力设计,保证了流态稳定;统筹考虑相关工程的不利影响,设置溢流调节措施,保证了工程安全。实践证明,输水方案切实可行,科学合理。
关键词: 南水北调工程;天津干线;输水方案;多功能自动调节堰井;设计特点?
中国给水排水杂志-2017-4



为了长江碧水滚滚来——记天津市水利勘测设计院总工程师吴换营
 

http://www.charmsbuy.com/news/201704/11/93099.html
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图为:吴换营(左三)在工地。

  繁忙的工地上,马达轰鸣作响,震耳欲聋。紧张的工作室里,通宵达旦。一位举止儒雅、书卷气十足的中年男子正忙碌着,他就是担当南水北调天津干线工程设计“总参谋长”重任的天津市水利勘测设计院总工程师吴换营。

  与时间赛跑

  地处九河下梢的天津,历史上曾是水源丰沛、百川归海之地。然而,随着大自然的变化,现已成为资源型缺水城市。虽然建成了引滦入津和引黄济津两条输水线路,但是经济社会的快速发展和人口的不断增加,让水资源依然严重短缺。

  当建设南水北调工程这一利好消息传来时,早已朝夕企盼的天津人民欢欣鼓舞,天津的水利工作者们更是兴奋不已。作为水利工程设计师的吴换营更是抑制不住内心的激动,他决心要用自己的双手尽快把梦想变成现实。

  “设计是工程的先导,时间就是生命。” 吴换营把这句话挂在嘴边,苦口婆心地告诉全体设计人员:“早一天搞出图纸,就能早一天施工;早一天实现竣工,千百万天津人民就能早一天喝上长江水。我们横下一条心,要与时间赛跑。”他们把本职工作与百姓民生和天津发展紧紧连在一起,强大的动力,充满着整个设计室。

  工程线路定位急迫。在酷夏和严冬面前,他和他带领的团队徒步行走200多公里,实地查勘,为的是用第一手材料说话;通宵达旦核对数据,为的是资料无遗漏、无丢失、无差错。

  开工时间逼近。他们告别节假日,在90天里,昼夜忙碌着设计图纸。

  2005年,按照南水北调工程中线建管局的总体进度安排,天津干线初步设计工作进入了攻坚阶段。为完成好任务,吴换营带领项目组成员80余人在一块“静地”封闭办公,“与世隔绝”长达5个月之久。

  身体健康告急。他强忍着颈椎病、脑部供血不足和神经性皮炎等疾病的折磨,以及小便带血、化验单出现三个加号的告急,多次在现场晕倒,但他从不吭一声,顽强地工作。他用一种执着信念感染、激励着身边的每一个人。

  “强将手下无弱兵,勇打胜仗不稀松。”团队凭着刺刀见红的勇气,用160只磨出老茧的手,捧出一个金娃娃。“按着正常工作,这项任务需要一年半的时间,我们5个月就拿下了,提前了一年零一个月。”高级工程师宁金刚感慨地说。

  一套完整的报告、图册约200本,天津干线工程初步设计一次性审查通过,得到批复。

  冲破五道难关

  南水北调工程是一项复杂的工程,既有新的特点,也有新的困难,作为工程设计者,是第一个与困难面对、交锋、厮杀的先行者。

  闯过自然环境关。2002年7至8月,他带领他的战斗队钻进到一望无际的玉米地里去勘查地形地物,地面直射温度又四十多摄氏度,上蒸下烤,就像进入蒸笼一样,闷得人喘不过气来。“我们胳膊被玉米叶子拉的一道道,渗出了血,火辣辣地疼。脸晒得就像包公一样。”宁金钢说,“当年冬天,我们在空旷田野里搞现场踏勘,西北风就像刀子一样割着脸,全身透心凉。饿了就吃点干粮,有的时候一天才吃上一顿方便面。”

  闯过设计理念关。南水北调工程天津干线155.3公里原是按照明渠输水确定设计思路的。吴换营他们在实地勘测中看到,渠道所要经过的河北省保定、廊坊各市县和天津市武清、北辰、西青三区经济发展很快,工厂林立,地物变化很大,同时还经过大清河蓄滞洪区。采用明渠输水,不仅要比较多地占用宝贵的土地资源,而且不利于工程通水后的水质保护,也难以解决输水与防洪之间的矛盾。诸多现状使得他萌生了新的想法,推翻原设计思路——走地下,明改暗,上改下,渠改涵,这样省地、节水、环保、安全。经过大量的理论计算、模型验证和多方案比选,他们愈加坚信,采用无压接有压暗涵自流输水,技术上可行,经济上合理,是最优方案。他们据理力争,游说“列国”,与权威沟通,向领导汇报,终于得到大家的认可。大胆更改设计思路,这在天津水利建设史上还是第一次。

  闯过学科知识关。搞设计光有水利专业知识是不够的,还必须掌握其他领域的知识。一个完美的设计是多种学科理论的结晶。吴换营说:“总工的定位只有9个字:主专业精、其他专业通。”他学习知识如饥似渴,临睡前至少看一个小时的业务书籍。2008至2011年,他相继考取全国注册水工结构工程师、注册移民工程师、注册水土保持工程师和注册咨询工程师资格。他三顾茅庐求教专家,建立起专家联络网,形成自己的智库。

  闯过队伍年轻关。天津市水利勘测设计院年轻人多、刚毕业的大学生多、缺乏实践经验的多。担当南水北调工程这样重大的设计任务,可以说是小马拉大车。靠这些年轻人行不行,业内有的专家提出质疑或是持观望态度也是可以理解的。吴换营的态度很明确:“南水北调工程既是挑战,又是机遇,正是锻炼年轻队伍的大好时机。”吴换营说:“就是靠这些年轻人,经过‘八年抗战’,我们拿出了最佳方案。”一群年轻后生打了大胜仗,令专家和领导心悦诚服。

  闯过工程技术关。吴换营带领设计人员在南水北调工程设计中深入大胆创新,攻克技术难关。在控制性建筑物设计中,为保证水的良好流态,他提出了诸多工程措施和水力控制措施。在陡坡消力池设计中,他提出合理控制水跃淹没系数的设计方法;在连接井布置中,为满足复杂的运行条件,提出了品字型均流防涡技术,获得了国家发明专利。

  经历过多少难眠之夜,以及艰难的计算,脑汁绞尽之后是豁然开朗。吴换营带领他的团队,全身心地奋战在南水北调工程战线上,只为一个夙愿——长江碧水滚滚来!

  人物小传:吴换营,工学硕士,教授级高级工程师,天津市水利勘测设计院总工程师。南水北调中线天津干线工程设计技术总负责人。他主持的天津干线和市内配套工程勘测设计和科研项目先后荣获水利部大禹水利科学技术奖一等奖、三等奖,全国优秀工程咨询成果二等奖以及国家发明专利2项。并先后获得水利部南水北调工程规划设计先进个人、天津市劳动模范等称号。

(来源:中国南水北调报  作者:董树龙 张维娜)

 


孜孜不倦 目量意营 --记天津市水利勘测设计院总工程师吴换营

 
 
 
      吴换营始终给人一种坚定真切的感觉,从不张扬、浮躁,一步一个脚印,坚实而有力。的确,他是工作在水利勘测设计一线的普通工作者,他的事迹也很平凡,但是我们的水利勘测设计事业不正是由许许多多这样默默奉献的人,用他们的智慧和力量奠定着水利事业的基础,用他们发出的光和热汇聚成夺目的辉煌......

    吴换营,男,43岁(2012年),中共党员,硕士学位,教授级高工,天津市水利勘测设计院总工程师。近几年来,经他主持、组织和指导的工程项目20多项,其中多项获奖,荣获大禹水利科学技术奖一等奖1项、三等奖1项,全国优秀工程咨询成果二等奖1项,天津市优秀勘察设计二等奖2项,天津市优秀工程咨询成果一等奖1项、二等奖2项,天津市水利科学技术进步一等奖1项。获得两项国家发明专利。先后荣获水利部南水北调工程规划设计先进个人、全国水利系统知识型职工先进个人、天津市优秀共产党员、天津市劳动模范、天津市五一劳动奖章和天津市廉政勤政优秀党员干部等荣誉称号。

    一、坚持学习  固本强基

    吴换营给总工这一职务的定位是:主专业精,其他专业通。他的理想境界是:德能正其身,才能胜其任,言能达其意,书能成其文,干能成其事,绩能服其人。

    为了实现既定目标,他坚持学习。读书是学习,应用也是学习,而且是重要的学习。在具体工作中,他身体力行,将学到的理论和方法用于具体工作,勇于实践,不断提高实际工作能力和水平。

    吴换营个人购买了多专业的规程规范和一些书籍,挤时间认真学习,有的是逐字逐句看下来的;他经常去天津市图书馆和天津市科技情报中心搜集资料,常常一去就是一整天,中午不吃饭,沉浸在知识的海洋中。在读非本专业方面书籍时,他时刻都在与自己作斗争,翻开书的第一页,就有诸多不懂的概念,心情也随之低迷、压抑,看两遍还不懂时,更是无助、彷徨,他鼓励自己,书读百遍,其义自现。有些实在无法弄明白的问题,他只能主动与作者沟通。通过与作者联系,他又认识了这个领域的其他专家,他千方百计的去联系,曾经乘车去外地登门请教。多年的坚持,收获的不仅是难题解惑,经他请教过的专家也形成了一个专家树状网络图。

    吴换营在工作中注重汲取别人之长,补自己之短,时刻保持着科学、认真的学习态度。三人行必有吾师,"一言堂"难免武断,"一边倒"难免片面,在解决技术难题的过程中,善于集思广益,找切入层面不同、分析角度不同、利弊取舍不同的人进行沟通、交流,哪怕是争论。他深知,争议带来交流,交流引发思考,思考促进完善。

    二、拓展专业  宏观把握   

    设计是工程的灵魂,而总工是工程灵魂的主宰者。南水北调天津干线工程涉及水文、地质、水工等十五个专业,如何把握、控制、协调各专业,搞好整体设计,总工至关重要,这要求总工具备丰富的专业技术知识面,较强的协调控制能力,正确、果断的决策能力,否则不能真正把握、合理安排、有效协调各专业的工作,甚至导致工程整体设计不合理,严重时将会导致返工情况。这也就是所谓的主专业精,其他专业通的必要性,是总工这个"总"字的内涵。

    吴换营是学结构工程专业的,为了这个"总"字,他必须拓展自己的专业面。在工作之余,他挤时间自学,通过全国统考,2008年至2011年相继取得全国注册水工结构工程师、注册移民工程师、注册水土保持工程师、注册咨询工程师资格。他之所以报考其他专业,主要是检验自己的学习效果,目的是在实际工作中,能抓住其他专业关键的、核心的和深层次的问题,做到真正有效的宏观把握。

    三、刻苦钻研  攻克难关

近年,吴换营承担了多项国家和市级重点工程任务,在工作中刻苦钻研,学以致用,大胆创新,攻破了多项难关,取得了良好效果。

    天津干线上接总干渠,下接河北省及天津市配套工程,须维持总干渠定水位运行的原则,特别是要适应不同流量及其相应水头的调节情况,工程边界条件和水力边界条件非常复杂,是一项复杂的水力系统。采取何种措施来实现自动调节水头、分段控制管涵内压、自动保水、自动适应输送不同流量及流量变化、保证安全输水、方便运行管理?这是天津干线设计的关键,更是难点。不知经历了多少个难眠之夜,不知用了多少心思,经过刻苦钻研,吴换营提出了多功能自动调节堰井这一新型建筑物,彻底解决了天津干线的问题。国调办专家委员会、水利部国科司在组织的鉴定中均给予了高度评价,调节堰井具有突出的创新性和先进性。吴换营申请了发明专利。

在中瀑河倒虹吸试验中,他根据经验,利用水工模型试验理论和气泡运动理论,进行了认真分析和研究,最终发现了症结所在,节省了大量投资。

    在控制性建筑物设计中,为适应流量变化和实际运行中可能出现的糙率,并保证良好的流态,吴换营提出了诸多工程措施和水力控制措施。在陡坡消力池设计中,提出合理控制水跃淹没系数的设计方法,该方法消能效率高,且具有较好的自适应性和稳定性,工程布置及运用条件非常简单;在调水池、调节堰井设计中,提出采用消波板和消力横梁的工程措施和相应的具体设计方法,并提出合理确定建筑物长度的计算方法,提出消涡梁一低一角的布置方式,保证了安全运行要求;在连接井布置中,为满足复杂的运行条件,提出了品字型均流防涡技术,经验证效果良好,并申请了发明专利。

    在无压输水工程中,为使倒虹吸自动适应不同流量和糙率情况,使工程运用简单,他提出了倒虹吸出口底板顶高程高于进口顶高程的设计思路,经验证,倒虹吸进出口流态非常平稳,表明工程布置方案合理可行,达到了预期目的。

止水问题既是输水工程的关键环节,又是薄弱环节,应引起足够的重视。他费尽周折和精力搜集资料,甚至自学了有关高分子的书籍,认真分析聚硫密封胶在水利工程应用中出现的一些问题,得出了密封胶比砼还复杂,聚硫密封胶不是唯一选择的结论。他总结出设计施工中应注意的三个先决条件、一个必要条件,设计施工中必须贯彻这个理念。

    天津干线霸州至天津外环河约60公里范围内,地下水中含有一定的侵蚀性二氧化碳、氯离子、硫酸根离子,对普通硅酸盐水泥具有中、强腐蚀性,这关系着工程能否长期安全运用,非常关键。关于这个问题,他同样费尽脑汁,对各种腐蚀介质的腐蚀机理、侵蚀性二氧化碳与碳化的区别、目前工程中常用的防腐措施及效果等一连串的问题,苦思冥想、辗转难眠。经过对国内外大量资料的搜集、分析,并结合天津干线的具体特点,最终归结到双掺和单掺两个方案上,这两个方案各有优缺点,他提出一高一低的控制原则。确定的防腐方案经试验研究证明是切实有效、合理可行的,并通过国调办专家委员会的评审。

    天津干线全长155公里,沿线土层的物理力学参数不同;沿线地下水位变化较大;受地形地势条件的限制及满足水力控制的要求,沿线箱涵内水压力和覆土厚度变化较大;另外,输水箱涵的运行工况又比较复杂。若以规定间距选取断面进行计算,则计算断面多,且由于计算条件多,箱涵结构计算繁杂,计算工作量非常大。在如此复杂的条件下,如何进行箱涵结构计算是一个值得研究的问题。为使箱涵结构计算工作既符合实际又规范化、条理化、简洁化,吴换营具体指导设计人员进行了结构计算和敏感性分析工作,在此基础上,还提出了结构计算分段和计算断面选定的原则和方法,大大减少了计算工作量,达到了预期的目的,为同类工程的结构分析计算提供了借鉴。

    2009年,吴换营主持完成了《现代调水工程水力控制理论及关键技术研究》,该报告分31章,近900页。在水利部国科司组织的鉴定中,获得了高度评价,认为是国际领先。2010年获得了大禹水利科学技术一等奖,这也是天津市的一个历史性突破。

    四、任劳任怨  无私奉献

    在工作中,吴换营忍受着神经性皮炎、脑部供血不足和颈椎病等疾病的折磨,他经常带病坚持工作,甚至小便带血、出现三个加号,仍坚守岗位,多次晕倒在办公室,其中的艰辛和酸楚,难以用语言表达,从下面一些数字和审查程序及环节就可以看出其艰辛和工作量。

    天津干线可行性研究阶段的主报告共分上、中、下三册,共974页,82万字,共计206张图,另有4个分报告和相应图册。可行性研究报告先后通过了长江委设计院、水利部水利水电规划总院和中国国际工程咨询公司的评估、审查,以及国家审计署的审计,最终得到国家发展和改革委员会的单独批复。天津干线初步设计总报告及各单元初步设计报告,一套完整的报告、图册约200本,可见工作量之大,相继通过了中线局的初审,国调办的质量检查、技术复核和审查,国家发改委的投资评审,并获得了国调办的批复。

    回顾这些年的经历,真是风风雨雨,匆匆忙忙,但吴换营苦中有乐,觉得很充实,有种品味、享受设计的情趣和幸福感。他常说,经历是一种财富!痛苦的经历是一种享受!

 
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