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【全国科技工作者日典型宣传】把论文写在祖国大地上——龚庆武、黄声享、张晖

发布时间:2024-05-29 15:35 来源:科学技术发展研究院、电气与自动化学院、测绘学院、资环院 阅读:
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通讯员:汤莫亚、王颂

习近平总书记强调,“广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上,把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中。”

武大学者积极响应国家号召。他们中,有的常年奔走在边疆电网中,有的常年穿行在特大桥隧下,有的常年沉浸在土壤泥泞里……让我们走进他们之中的代表:电气与自动化教授龚庆武、测绘学院教授黄声享、资源与环境科学学院教授张晖。

龚庆武精准定位打通电网智能化

龚庆武是电气与自动化学院教授、博导。从2015年起他联合国家电网内蒙古东部电力有限公司,带领团队深入研究广袤草原电网的特点和需求,针对电网运行中的关键技术难题进行攻关,致力于将先进技术应用于边疆电力系统中,提升其电网的智能化水平。

国网内蒙古东部电力系统作为全国特高压电网规模最大、外送能力最强的省级电网之一,输电线路条数多、里程长,故障频发时难以精准识别与定位。针对多源故障数据多样、复杂且没有充分利用、故障数据往往不同步而无法使用双端数据故障定位、只利用单端数据故障定位受过渡电阻影响精度低、安装分布式行波测距装置成本高等一系列问题,龚庆武提出了解决方案,实现了对故障信息系统及行波采集系统数据的自动筛选及存储,提高了定位精度和测距精度。相关结果在不增加额外预算、不再购置新硬件的情况下,实现与安装行波测距装置等同的测量精度,有效保障了蒙东电网的安全稳定运行。经过多年研究与实践检验,龚庆武负责的《基于多源异构数据的输电线路故障识别及定位方法研究与应用》项目通过中国电机工程学会的鉴定,被评为国际领先水平,并荣获内蒙古自治区科技进步奖二等奖。

内蒙古新能源富集、优势突出,是我国重要能源基地之一,全年绝大部分时间电力盈余较多,存在大量新能源的外送需求,但受限于电网关键节点电压水平等因素的制约,特高压直流线路长期低于设计输送容量运行,造成了输电能力浪费。龚庆武团队搭建了扎鲁特-青州、伊克昭-临沂及锡林浩特-泰州三条特高压直流的蒙东电网机电暂态模型,提出引入经济效益更好的磁控电抗器及通过多无功设备协调控制以抑制暂态过电压的策略,发展了有效抑制过电压的双馈风机与SVC协调控制、高渗透率风电参与的直流弱送端电网综合无功优化、基于最小路算法的特高压直流换流站主接线可靠性评估等系列方法。相关成果提高了特高压直流的输送能力和新能源消纳,为“西电东送”工程做出了贡献,积极响应了国家“双碳”战略。


黄声享形变监测保障重大工程建设

黄声享是测绘学院教授、博导,中国测绘学会工程测量分会委员。自1982年起,他致力于精密工程测量和变形监测领域的理论方法研究及技术创新。参与了港珠澳大桥、苏通大桥、CCTV新台址、上海环球金融中心、水布垭水电站等国家重大工程建设的测量关键技术攻关,以及三峡库区地质灾害监测和隔河岩、小浪底等大坝安全监测,攻克了工程建设和运维管理测量中的若干技术瓶颈难题,推动了精密工程测量技术的进步和发展。

港珠澳大桥沉管隧道全长6.7公里。和陆地隧道不同,海上沉管隧道是由预制管节在水下对接而成,由于止水安全性等方面的要求,需要超高的沉放和对接精度指标。为了解决这一系列难题,2010年底,黄声享带领研究生入驻珠海,持续七年,为港珠澳大桥岛隧工程提供测量技术支持。团队在外海测量基准选择、分析、控制网设计及高精度测控等关键技术上做了大量研究,提出了双线形联合锁网布设方案,并通过陆地1:1模拟实验和工程数据分析,验证了该控制网布设方案的精度和可靠性。为解决沉管尾端的精确定位问题,黄声享基于大坝变形监测使用的正倒锤理念,提出了测量塔投点的定位方法,最终沉管隧道完美对接,完成了我国的第一条外海沉管隧道、也是目前世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道的建设。其创新成果不仅为港珠澳大桥沉管隧道的高精度贯通提供了科学保障,也为深中通道等后续同类工程提供了借鉴和参考。

大坝作为抵御洪涝灾害威胁的第一道防线,一旦发生溃坝事故,会危害国民经济和人民群众生命财产安全。因此,利用监测技术对坝体变形进行监测、测量坝体各点的位置变化、分析大坝的安全运行状态对大坝持续安全运行有着重大而深远的影响。在过去数年间,黄声享参与了国内多个大坝的变形监测工作:针对三峡库区近600km水系范围内的滑坡监测问题,他研究出监测基准点的稳定性分析方法,有效解决狭长区域布设的滑坡监测网问题;在隔河岩大坝变形监测工作中,他应用随机过程理论的相关分析法和数字信号系统中的频谱分析法研究了大坝GPS自动监测系统中工作基点的稳定性,对隔河岩大坝的变形监测工作提供技术保障;在小浪底大坝安全监测中,他协助相关单位对小浪底水利枢纽外部变形规律进行深入且全面的分析,指导大坝变形监测所应注意的重点时期及关键性部位。

黄声享曾获评国家级教学成果奖二等奖2项、湖北省高等学校教学成果奖一等奖2项、武汉大学本科优秀教学业绩奖、武汉大学第一届“査全性教授1977纪念奖”,2022年入选首批“工程测量工匠”。


张晖污染处理守护绿水青山

张晖是资源与环境科学学院教授。自上世纪九十年代以来一直从事污染控制和环境修复的研究,曾先后赴美国、法国和澳大利亚等地开展相关的合作研究。2020-2023年连续四次入选爱思唯尔(Elsevier)“环境科学与工程”学科中国高被引学者榜单,2022和2023年连续两次入选科睿唯安(Clarivate)“跨学科”领域“高被引科学家”榜单。

由药品和个人护理品、内分泌干扰物以及人工甜味剂等新污染物引发的水环境问题受到了广泛关注,国家高度重视,明确指出要持续推进新污染物治理行动。高级氧化技术可以原位产生强氧化性的活性自由基,能够高效降解新污染物。张晖致力于各种高级氧化体系的构建及在治理新污染物的应用基础研究。同时针对自由基主导的高级氧化过程容易受到水体基质影响这一不足,重点研究了非自由基主导的高级氧化过程使其能抗水体基质干扰。

数十年来,石油衍生物需求激增,导致总石油碳氢化合物污染土壤成为全球焦点。在各种土壤修复技术中,土壤淋洗因其操作简单而具有很大的应用前景。然而,土壤淋洗会产生大量含有土壤污染物和表面活性剂的淋洗液,淋洗液的直接排放会对环境造成二次污染。张晖分别采用物理和化学两种方式对淋洗剂进行回收。一方面以核桃壳为原料制备活性炭,利用活性炭对淋洗液中的土壤污染物进行选择性吸附去除;另一方面,利用活化过硫酸盐技术具有选择性氧化这一特性,对淋洗液中的土壤污染物进行选择性氧化去除。这些研究为有机污染土壤修复新技术的应用打下坚实的基础。

城市生活垃圾生态填埋是垃圾最终处置的最佳途径之一,垃圾填埋产生的渗滤液含高浓度难降解有机物、氨氮等污染物,成分十分复杂,而且水质水量变化很大,一般的生化法难以处理,研发在技术和经济上均切实可行的渗滤液治理方法成为迫在眉睫的任务,也是环境工程领域近年来研究攻关的热点之一。张晖研究了电芬顿和序批式活性污泥法集成技术处理渗滤液,在实验室小试的基础上进行了中试放大。设计、制备和安装了一套渗滤液中试装置并在武汉某垃圾填埋场运行半年以上。渗滤液经组合工艺处理后,出水COD能达到GB16889-2008排放标准。

张晖还致力于海峡两岸学术交流活动,先后承担了7次对台交流项目,不仅丰富了双方师生的学术视野,还通过共同探讨前沿环保问题,推动了学术研究的创新发展。他指导的学生有30多人次获得武汉大学研究生创新奖和国家奖学金。

(编辑:肖珊)

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