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2022年04月10日
中国科大采用综合地球物理方法定位合肥南站地下管道渗漏点,服务2022年春运

近日,中国铁路上海局集团有限公司合肥站给我校发来感谢信,感谢我校地球和空间科学学院及微尺度国家研究中心科研团队利用自主研发的高性能地球物理仪器定位了合肥南站空调管线地下漏水点,协助解决合肥南站地源热泵空调系统工作不正常的问题。

从2013年建站之初,合肥南站候车大厅就采用了低碳环保的地源热泵空调系统。然而随着运行时间的累积,地源热泵系统出现了工作效率低、循环水大量流失、无法达到预定工作温度等问题,运行方推测为地下管道系统漏水导致。2021年下半年开始,合肥南站的四台空调机组中已有三台不能正常工作,使得候车室夏天温度偏高,冬天温度偏低,严重影响了旅客的出行体验,合肥南站也收到大量相关投诉。空调地下管道漏水不仅影响空调系统正常工作,同时也造成了潜在的地面沉降和塌陷风险,而解决该问题的首要任务就是在数百米的地下管线中找到十几公分的地下渗漏点。2021年下半年,合肥南站先后委托多家专业管道渗漏检测机构进行探测和排查,但在利用多种已有方法之后都无功而返。2021年底,经多方辗转合肥南站最终找到我校地空学院王宝善教授团队希望我校能提供帮助。

2021年12月28日在收到合肥南站的请求后,王宝善教授迅速组织固体地球物理专业相关老师对地下管道渗漏问题进行细致研判,提出了利用多种先进地球物理设备和成像方法定位地下漏水点的具体探测方案。2022年元旦,王宝善教授与微尺度国家研究中心陈旸教授在出差回到合肥南站后就地开展了现场调研。经过与南站相关领导和负责人多次细致沟通和探讨,王宝善教授确定了具体探测方案,并由王宝善教授、文健工程师、李俊伦教授、姚华建教授、吴小平教授和陈旸教授及各自团队组成了多物理场渗漏探测联合攻关小组。由于埋设的空调地下管线经过南站公交场站区域,为避免影响公共交通,攻关小组于2022年1月7日夜里11:30点开始,利用多种自行研制或牵头联合研制的高性能地球物理设备开展了综合探测,工作一直持续到8日早上6点。当夜合肥温度已至零下,但科大的多位老师和研究生克服了种种困难,一直奋战在室外数据采集和分析的第一线。综合多物理场探测结果,王宝善教授团队在早上6点工作结束时就圈定了漏水点位置。随后又根据进一步数据分析推断了漏水点的深度。

探测工作结束后,科大团队与合肥南站进行了密切沟通,合肥南站迅速根据探测结果组织施工团队。经实地开挖,发现地下埋深1.8m的管道存在约20cm的漏水口,与科大研究团队确定的漏水点位置和深度仅有厘米量级的偏差。随后,借鉴此次探测经验合肥南站在接下去的数天里成功定位了另外几处漏水点,并进行修补。2022年1月中旬,合肥南站的空调系统赶在春运启动前完全恢复了正常运行,实现了旅客的温暖出行,成功地保障了合肥南站2022年春运工作。

近年来,我校固体地球物理专业注重软硬结合,大力加强地球物理仪器自主研发能力,先后成功研发(或联合研发)了光纤振动监测仪、4G实时地震仪、瞬变地磁仪等新型地球物理观测设备,而先进观测设备的研发也给专业带来新的学科增长点及广袤的发展空间。地空学院有十几位研究生和本科生参与了此次合肥南站空调地下管线渗漏检测实验。这次实验非常生动地向同学们展示了先进的科学技术如何服务社会,激发了同学们的学习热情。

图1.中国铁路上海局集团有限公司合肥站给我校发来的感谢信

图2.地空学院研究生在现场布设光缆

图3. 4G实时地震仪和分布式光纤地震仪联合观测成像

图4.自主研发的分布式光纤振动监测仪器

图5. 自主研发的瞬变电磁探测仪现场工作

(地球和空间科学学院)

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