科技日报记者 都芃
4月26日，官厅水库风平浪静，碧波荡漾。岸边不远处，一艘“大家伙”正在水面上四处游弋。
中交天津航道局有限公司疏浚装备中心主任杨正军用手指着告诉记者，这艘“大家伙”是由中交集团自主设计建造的世界最大全电驱可拆装环保绞吸船——“浚澜”船。不久前，“浚澜”船在官厅水库清淤试点工程正式投入使用。
创新设计锻造“水下手术刀”
绞吸船的工作原理是通过巨大的绞刀将水底淤泥进行挖掘破碎，再借助泥泵将底泥吸入封闭管道，最后远程传输至堆场。官厅水库清淤试点工程作业量大、土质硬、排距远，要应对这些难题，必须对绞吸船进行“量身定制”。
挖掘输送系统的性能水平对于提升作业能力至关重要。“针对官厅水库的特点，我们为‘浚澜’船配备了目前可拆装疏浚装备领域最强的电力驱动挖掘输送系统，绞刀功率可达600千瓦，能够轻松开挖中高强度的土质，挖掘效率是以往装备的三倍。”杨正军说，“浚澜”船每小时的标准疏浚量可以达到2000立方米，相当于每小时可挖出一座标准游泳池。
功率大、效率高，只是“浚澜”船的特点之一。官厅水库作为永定河上最大的控制性水利枢纽工程，环保要求高。如何在清淤时保证水体不被淤泥污染，也是绞吸船设计时必须考虑的问题。杨正军一边用手比划着一边向记者介绍：“简单来说，我们的绞刀配有一个外罩。外罩的开口大小可以根据切泥的厚度进行精确调整，让整个切泥过程都在封闭空间内进行，从而实现泥、水分离，并且绞刀挖掘轨迹平整、空间定位精准，堪称‘水下手术刀’。”他表示，借助自主研发设计的新型环保绞刀，整个挖掘作业过程仿佛一场精准的外科手术，能够将水体扰动降至最低，有效避免了水体污染。
此外，在切泥的同时，“浚澜”船搭载的新型泥泵凭借强大的吸力可以将碎泥快速吸入管道，实现破泥、收泥同步。最终，泥泵吸入的底泥会被一口气“快递”到最远5公里以外的区域。
“智慧大脑”实现无人作业
不仅“四肢”足够发达，“浚澜”船的“头脑”同样不简单。
“别看‘浚澜’船是个大块头，其实操作起来简单又智能。”杨正军说的正是“浚澜”船内置的“智慧大脑”控制系统，其可以根据不同土质自主优化作业参数，对船体进行远程操控和监测，甚至实现无人化作业。
在挖掘作业前，施工团队会收集挖掘区域的土质类型、水下地形等影响作业效率的关键信息，借助疏浚BIM（建筑信息模型）开展数字化建模，生成底泥排送距离、作业区域、运行路径等作业数据，录入该船的控制系统。此时，“浚澜”船便仿佛有了导航地图，可以按照预设好的路线和施工参数等进行自动化疏浚作业。
作业过程中，“智慧大脑”则会不断学习、进化。借助配备的多型传感器，“浚澜”船可以记录作业时的土质信息、施工参数、设备运行参数等数据，并将相关数据沉淀为数据库，“智慧大脑”就有了“记忆”。在此基础上，根据后续不同作业需求，“智慧大脑”可以对过往数据进行自主学习，从而优化后续作业流程。
杨正军表示，官厅水库的工况在国内众多水库中具有一定代表性，“浚澜”船能够在官厅水库成功应用，意味着可以适用于国内80%以上的水库疏浚工程。并且，“浚澜”船采用模块化拼装的设计理念，这使其既可以在能通航的河湖中作业，也可以借助公路运输抵达无法通航的水域。该船还预留了超水深疏浚模块接入功能，可以进一步扩展挖深范围，加装深水模块后最大挖深可从现在的25米拓展至60米，进一步拓展“浚澜”船的应用范围。
