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精测江河筑梦人(中)

——郭志金 一颗脱颖而出的测绘新星

来源:长江水利委员会水文局 发布时间:2017-08-02 阅读次数:【字体:

江河湖库的“CT”师

郭志金的又一“绝活”是能精准“扫描”水下地形。他练就的一双“火眼金睛”,能对大量的水深信号去伪存真,准确绘制出真实的水下地形地貌,成为攻克江河湖库“疑难杂症”的“CT”师,被誉为“透视”长江的人。

郭志金正在进行水下地形测量作业

与陆上地形相比,水下地形测量看不见、摸不着,水情、河流泥沙运动、河床组成等影响因素复杂,测量手段受限,这些都给测量工作带来了极大的困难和挑战。郭志金凭借着勤学苦练、刻苦钻研而形成的精湛技术和经验,像“CT”医生扫描人体脏腑般,精准“扫描”水下地形,真实绘制出江河湖库水下地形图。

水深是水下地形测量的最主要指标,通常借助回声测深仪向水底发射声波,利用声波在水底传播的速度和时间来计算水深推算水底高程。但由于水下有大量密集高草和树林,声波打在高草和树林上就会返回错误的声波信号,这时回声纸上会出现大量假水深,真假水深混在一起,完全依赖人工甄别研判。尤其是汛期的洞庭湖,水流紊乱、含沙量骤增,大量芦苇洲滩、灌木树林被淹没,当测深声波落在其中,立即持续不断地反射回大量虚假水深信号。一时间,几千个水深点的回声纸上,混入大量“假信号”。郭志金仔细揣摩声波反射规律,在现场反复进行比对试验,通过电脑模拟海量原始数据,并与实测信号比对分析,终于在掌握回声规律与大量现场试验的基础上,练就了人工对日均几千个测深点100%去伪存真的绝活。在高水退却水下地形露出水面后的一次次实地复查、校核比对中,他始终保持着“零失误”的记录,精确反映了江河湖库水底的真实地貌。近年来,他已精确判读了几百卷回声纸,无一失误,受到领导和同事们由衷地赞佩。

砥砺前行的创新者

除掌握了几手“绝活”外,郭志金最可贵之处是在工作中勤于思考,勇于创新。

郭志金是湖北监利人,在长江之滨长大的他,对长江有着无比的热爱。2009年郭志金从兰州交通大学测绘工程专业毕业后在中铁二十四局工作了3年。2012年,他经过公开招聘如愿进入长江委水文局,从此翻开了他长江河道测绘生涯崭新的一页。

在新的工作岗位上,他乐于吃苦,虚心学习,很快从外行变成了内行,成为单位业务技术骨干。5年来,他勇挑重担,刻苦钻研,勤于思考,勇于创新,取得了一连串令人瞩目的业绩。

郭志金和同事在汉江进行路上测图作业

长江险工测报是确保长江安澜的一项重要工作。由于水下不可见,一般按照断面法进行测量。但有些险工护岸水下地形存在突变,且形态复杂,深度变化大,按常规布线方法难以满足测报的高精度要求。他通过查阅大量资料、数学模型计算以及河段特性分析,创造性地提出了水下地形测量等间距布线法,解决了困扰测量人员多年的复杂水域情况下等高线失真等问题。目前已多次运用于特别复杂的险工测量,效果显著,得到了有关水利专家的充分肯定。

在长江洲滩测量中,他不断摸索总结,练就了高超的操作技能,观测速度远超一般测量人员。在大比例尺洲滩地形测量中,能够同时采集4个以上跑尺人员的数据。并创造性地使用了适应长江中游测区环境的数字编码自动成图技术。极大提高了工作效率,及时快捷提交了准确可靠的河道洲滩地形资料。

2017年汛前,我国直径最大的江底隧道、全国首条穿越长江的公路铁路合运地铁隧道——武汉市轨道七号线越江隧道破土动工。由于长江武汉河段河床冲刷较为严重,河床较不稳定,加上受设计隧道埋深及孔径等限制,隧道施工顶进过程中河床崩塌下沉造成安全事故的风险极大。而郭志金所在的长江中游河道勘测中心就承担了此次施工过程中水下地形监测的任务。

监测队员面临的首要问题就是如何保证监测河床变化的江面测船与江底隧道施工的盾构机在平面位置上的精准同步?复杂的线路曲线设计又该如何高效的转化为具体的监测点?传统测法难以满足变形监测数据采集的时效性要求,无法连续实时获取弯曲工程河床三维数据,所测数据也存在精度较低、测时较长的问题,不能敏感反映顶部河床崩塌、渗水等隐患。为此,郭志金翻阅查找相关书籍和资料,运用高等数学和工程测量学知识,日夜刻苦攻关,经过一个多星期的反复钻研,他摸索运用线元法曲线计算,建立了一套水下弯曲工程测量连续动态定位法,通过搭建缜密的数学模型,仅在几秒内便能精准定位测船最佳施测点,一举攻克了传统测法在连续性、精准性、时效性方面的不足。同时他还编写了基于CASIO工程计算器的解算程序,与计算机解算数据进行对比复核,确保了位置的准确性,也方便了作业现场的临时解算。为更好的服务监测任务,他运用新模型在极短时间内完成了整条隧道监测点精准布划,预判施工过程中可能的危险点,以提醒队员对埋深较浅、河床冲刷变化较大的施工处进行重点监测。

眼下,郭志金建立的“水下弯曲工程测量连续动态定位法”和监测方案每日都在为隧道安全施工提供着最可靠的监测保障。(樊孝祥 冯传勇 杨莹 周明)