作业深度超200米，“禹龙”号成大坝体检新利器

　　突破100米级深水大坝安全保障技术壁垒，研制一款小型化载人潜水作业平台为大坝做水下“体检”，是国家重点研发计划“重大水利工程大坝深水检测及突发事件监测预警与应急处置”项目的目标之一。

　　“我们先后完成了‘禹龙’号大坝深水检测载人潜水器的方案设计、总装建造、联合调试和水池试验，并在3个不同坝型的水库进行了示范性应用试验。其中，在锦屏一级水电站进行的试验中，最大下潜作业深度超过200米。”“禹龙”号项目负责人、南京水利科学研究院原副院长蔡跃波介绍。

　　12月初，在雅砻江锦屏一级水电站召开的专家咨询会上，以中国工程院院士云为组长的专家组一致认为，“禹龙”号的研制，首次实现了水利水电行业深水复杂环境载人潜水检测装备从0到1的突破，攻克了大坝深水检测载人潜水器多项关键技术，为高坝大库安全维护与处治决策提供了装备技术保障。

　　大坝水下检测经常会碰到的一个难题是，无人潜水器或者潜水员下潜拍回的照片，不一定是大坝工程师正需要的，而懂大坝的工程师往往又不会潜水。

　　“如果能有载人潜水设备搭载大坝工程师去大坝水下进行现场诊断，将有助于相关问题的解决。”国家能源局大坝监察中心总工张秀丽说。

　　而由南京水利科学研究院牵头联合中国船舶集团第七O二研究所等共同研发的“禹龙”号潜水器就解决了这个难题。它长4.7米，宽度和高度都在2.4米左右，总重6.6吨，可搭载两位成员，设计最大潜水深度为300米。

　　“‘禹龙’号具有90度开角的大直径球冠型观察窗，极大提高了观察视野及检测效率，搭载有专用的清洗及示踪工具，同时可模块化搭载三维成像、三维激光测距等作业工具，非常适合进行高坝大库的检测等工作。”“禹龙”号总设计师、中国船舶集团第七O二研究所研究员王磊介绍。

　　然而，搭载工程师近距离“问诊”大坝并没有那么简单。蔡跃波指出，大坝深水环境下能见度极低，潜水器作业时还面临着高速水流冲击的挑战，要在确保不碰撞坝体的前提下实现精准水下定位，是“禹龙”号研制过程中首先要解决的技术难题。

　　蔡跃波介绍说，由于水库大坝建筑物会对声音产生强烈反射，仅传的声学定位方式难以满足大坝深水检测载人潜水器的定位需求。为破解大坝深水环境下的定位难题，“禹龙”号潜水器项目团队采用惯导、声学定位、浮标定位与物理标定相结合的多信息融合技术，形成一套组合式定位装置，实现精确定位。

　　在实水库环境条件下检验潜水器全系及设备功能和人员作适应性，是“禹龙”号潜水器研制过程中的重要一环。

　　位于浙江绍兴的汤浦水库是“禹龙”号进行水库试验的第一站。汤浦水库大坝是一座面板坝，即用面板作防渗体设在上游坝面的土石坝。蔡跃波介绍，项目团队在汤浦水库进行了动力、姿态、导航、声呐探测、水下清理及缺陷探测示踪等多功能、多性能试验，试验结果达到预期目标。

　　顺利完成水库试验“首秀”后，“禹龙”号在浙江新安江水电站开展了基于重力坝的潜水器水下作业试验。2020年11月，“禹龙”号迎来了更大的挑战，在雅砻江锦屏一级水电站开展大深度示范性应用试验。锦屏一级水电站大坝最大坝高305米，是目前世界上最高的双曲薄拱坝，蓄水深度超过200米。

　　“11月12，我和主驾驶员、高级工程师沈丹一起，搭乘‘禹龙’号下潜至200.7米深度，基本达到所在坝段的最底部，在该深度处完成了水下定位、附着物清理、喷墨示踪、激光测距等作业任务。继面板坝、重力坝试验之后，又完成特高拱坝示范应用，充分表明‘禹龙’号适应能力广、作业能力强。”蔡跃波介绍。