ინჟინერი, რომელმაც ტუმბოების ტექნოლოგიას 40 წელი მიუძღვნა

როდესაც ადამიანები მნიშვნელოვან მანქანებზე ფიქრობენ, ისინი ხშირად ძრავებზე, თვითმფრინავებზე ან სამშენებლო აღჭურვილობაზე ფიქრობენ.

ტუმბოებზე ცოტა ადამიანი ფიქრობს.

თუმცა, ტუმბოები ყველგანაა.

ისინი უზრუნველყოფენ წყლის გადაადგილებას სოფლის მეურნეობისთვის, ამარაგებენ ქალაქებს, ხელს უწყობენ სამრეწველო წარმოებას, იცავენ თემებს წყალდიდობისგან და ხელს უწყობენ მასშტაბური წყლის ინფრასტრუქტურის შექმნას.

ტუმბო შეიძლება ჩუმად მუშაობდეს მიწისქვეშ ან ობიექტის შიგნით, მაგრამ მისი გავლენა მილიონობით ადამიანზე აღწევს.

ყველა საიმედო ტუმბოს უკან დგანან ინჟინრები, რომლებიც ათწლეულების განმავლობაში სწავლობდნენ, თუ როგორ გახადონ ის უფრო ეფექტური, უსაფრთხო და გამძლე.

ერთ-ერთი ასეთი ინჟინერი პროფესორია.იუან შუკი, სითხეების გადამამუშავებელი მანქანების, სასოფლო-სამეურნეო დრენაჟისა და სარწყავი აღჭურვილობის წამყვანი ექსპერტი.

40 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში ის ერთ მარტივ, მაგრამ მნიშვნელოვან კითხვაზე იყო ორიენტირებული:

   

სოფლის ფესვებიდან საინჟინრო კვლევებამდე

იუან შოუკი 1963 წელს შანხაიში დაიბადა და სოფლის ოჯახში გაიზარდა.

ადრეულმა გამოცდილებამ მას სოფლის მეურნეობისა და წყლის რესურსების მნიშვნელობის ღრმა გაგება მისცა.

1980 წელს ის ჟენძიანგის სასოფლო-სამეურნეო ტექნიკის კოლეჯში ჩაირიცხა, სადაც დაიწყო თავისი კარიერა სასოფლო-სამეურნეო ტექნიკისა და სითხეების ინჟინერიის სფეროში.

მომდევნო ათწლეულების განმავლობაში ის სტუდენტიდან მკვლევარად, პროფესორად, აკადემიურ ლიდერად და უნივერსიტეტის პრეზიდენტად განვითარდა.

თუმცა, მისი პოზიციის მიუხედავად, მისი ძირითადი ვინაობა უცვლელი დარჩა:

ტუმბოს ინჟინერი.

რატომ გახდა ტუმბოები მისი მთელი ცხოვრების კვლევის ფოკუსი

ერთი შეხედვით, ტუმბო მარტივი ჩანს:

მბრუნავი იმპულერი ენერგიას წყალს გადასცემს, რაც ნაკადს ქმნის.

მაგრამ ნამდვილი ინჟინერია არასდროს არის ასეთი მარტივი.

ტუმბომ უნდა გააგრძელოს მუშაობა ცვალებად პირობებში:

• · სხვადასხვა ნაკადის სიჩქარე
• · წყლის სხვადასხვა დონე
• · სხვადასხვა ოპერაციული გარემო
• · სხვადასხვა სისტემური მოთხოვნები

ინჟინრებმა უნდა გადაჭრან ისეთი პრობლემები, როგორიცაა:

• · როგორ გავზარდოთ ეფექტურობა?
• · როგორ შევამციროთ ენერგიის მოხმარება?
• · როგორ ავიცილოთ თავიდან გადატვირთვა?
• · როგორ უზრუნველვყოთ გრძელვადიანი საიმედოობა?

ეს გამოწვევები განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია სოფლის მეურნეობაში, მუნიციპალურ სისტემებსა და სამრეწველო დანიშნულებით გამოყენებულ წყალქვეშა და ცენტრიდანული ტუმბოებისთვის.

თეორიის პრაქტიკულ გადაწყვეტილებებად გადაქცევა

იუან შოუკიმ და მისმა კვლევითმა ჯგუფებმა შეისწავლეს ტუმბოების შიდა ნაკადის ქცევა და შეიმუშავეს ჰიდრავლიკური დიზაინის გაუმჯობესებული მეთოდები.

მათი კვლევა ფოკუსირებული იყო:

• · მაღალი ეფექტურობის ცენტრიდანული ტუმბოს დიზაინი
• · გადატვირთვისგან თავისუფალი ტუმბოს ტექნოლოგია
• · ჰიდრავლიკური ოპტიმიზაცია
• · ტუმბოს საიმედო მუშაობა ცვალებად პირობებში

მთავარი იდეა ნათელი იყო:

კარგი ტუმბო მხოლოდ ლაბორატორიაში არ უნდა მუშაობდეს კარგად.

ის საიმედოდ უნდა მუშაობდეს ველზე.

რადგან ინჟინერიის წარმატება მხოლოდ თეორიული მოდელებით არ იზომება.

ის იზომება სტაბილური ოპერირების წლების მიხედვით.

ინჟინერიის მნიშვნელობა

ოთხი ათწლეულის განმავლობაში იუან შოუკის ნაშრომმა წვლილი შეიტანა ჩინეთში ტუმბოების ტექნოლოგიის განვითარებაში.

თუმცა, შესაძლოა, მისი უდიდესი წვლილი მხოლოდ თავად ტექნოლოგია არ იყოს.

ეს არის მის უკან მდგომი საინჟინრო ფილოსოფია:

ტუმბო მხოლოდ მექანიზმი არ არის.

ეს არის კავშირი მეცნიერებასა და საზოგადოებას შორის.

სასოფლო-სამეურნეო მიწების ირიგაციით დაწყებული ძირითადი ინფრასტრუქტურით დამთავრებული, ტუმბოს ეფექტურობის ყოველი გაუმჯობესება ქმნის ღირებულებას ენერგიის დაზოგვის, წყლის მართვისა და მდგრადი განვითარებისთვის.

სასოფლო-სამეურნეო მიწების ირიგაციისგან ეროვნულ წყალმომარაგების პროექტებამდე: როგორ აყალიბებს ტუმბოს ტექნოლოგია საზოგადოებას

ტუმბო წყლის გადაადგილებაზე მეტს აკეთებს.

ის აკავშირებს ბუნებრივ რესურსებს ადამიანის საჭიროებებთან.

სოფლის მეურნეობისთვის, ტუმბოები წყალს ნათესებამდე მიაქვთ.

ქალაქებში ტუმბოები იცავს თემებს წყალდიდობისგან.

ეროვნული ინფრასტრუქტურისთვის, ტუმბოები ხელს უწყობენ წყლის რესურსების დაბალანსებას რეგიონებს შორის.

პროფესორ იუან შოუკის კვლევის გზა ამ კავშირს ასახავს — მცირე სასოფლო-სამეურნეო დანადგარებიდან დაწყებული, მასშტაბური წყლის ინჟინერიის პროექტებით დამთავრებული.

წყლის ეფექტურობის დანერგვა სოფლის მეურნეობაში

სოფლის მეურნეობაში წყლის აწევა მხოლოდ პირველი ნაბიჯია.

უფრო დიდი გამოწვევაა:

როგორ შეიძლება წყალმა ეფექტურად მიაღწიოს კულტურებს მინიმალური ნარჩენებით?

იუან შოუკიმ და მისმა გუნდებმა ყურადღება გაამახვილეს:

• · სარწყავი სისტემები
• · წვეთოვანი სარწყავი ტექნოლოგიები
• · მსუბუქი სარწყავი მოწყობილობა
• · კოჭის ტიპის სარწყავი მანქანები

ეს ტექნოლოგიები საჭირო იყო პრაქტიკული ამოცანების გადასაჭრელად:

• · სხვადასხვა სასოფლო-სამეურნეო პირობები
• · შეზღუდული ენერგორესურსები
• · მარტივი ოპერაციული მოთხოვნები
• · ხელმისაწვდომი აღჭურვილობის ფასები

წარმატებული სასოფლო-სამეურნეო ტექნოლოგია არა მხოლოდ უნდა იყოს განვითარებული.

ეს პრაქტიკული უნდა იყოს.

რადგან სასოფლო-სამეურნეო ინჟინერიის საბოლოო გამოცდა ყოველთვის მინდორია.

ტუმბო, როგორც წყლის ძირითადი პროექტების „გული“

სოფლის მეურნეობის გარდა, ტუმბოები მხარს უჭერენ მსოფლიოს ზოგიერთ უმნიშვნელოვანეს წყლის სისტემას.

წყლის გადატანის მსხვილ პროექტებს სჭირდებათ მძლავრი სატუმბი სადგურები, რომლებსაც შეუძლიათ წყლის უზარმაზარი მოცულობების დიდ მანძილზე გადატანა.

ეს სისტემები მოითხოვს:

• · მაღალი ეფექტურობა
• · გრძელვადიანი საიმედოობა
• · მოწინავე ჰიდრავლიკური დიზაინი
• · სტაბილური მუშაობა რთულ პირობებში

მსხვილი წყლის პროექტებში გამოყენებული დიდი, დაბალი წნევის ტუმბოები ტუმბოების ინჟინერიის ერთ-ერთ ყველაზე რთულ სფეროს წარმოადგენს.

ლაბორატორიაში გამოცდილი მოდელი საბოლოოდ უნდა გადაიქცეს რეალურ ინფრასტრუქტურაში უწყვეტად მომუშავე მანქანად.

კვლევითი ცენტრიდან რეალურ პროექტებამდე

ათწლეულების განმავლობაში ჩატარებული კვლევისა და თანამშრომლობის შედეგად, იუან შოუკის გუნდებმა შეიმუშავეს ტუმბოს ჰიდრავლიკური მოდელები და საინჟინრო გადაწყვეტილებები.

ამ ტექნოლოგიებმა მხარი დაუჭირა აპლიკაციებს, მათ შორის:

• · წყლის გადატანის პროექტები
• · წყალდიდობის კონტროლის სისტემები
• · სასოფლო-სამეურნეო ირიგაცია
• · წყლის რესურსების მართვა

მიღწევა ერთი ადამიანის მიერ არ არის შექმნილი.

ის აშენდა შემდეგი ორგანიზაციების თანამშრომლობის შედეგად:

ასე ხდება ინჟინერიის პროგრესი.

რატომ არის ტუმბოს ტექნოლოგია მნიშვნელოვანი

ბევრი ადამიანი ტუმბოებს ჩვეულებრივ აღჭურვილობად აღიქვამს.

მაგრამ ყველა ტუმბოს უკან უფრო დიდი ისტორია იმალება:

ტუმბოს მხოლოდ რამდენიმე პროცენტული პუნქტით გაუმჯობესება შეიძლება მცირედ მოგეჩვენოთ.

მაგრამ როდესაც ყოველდღიურად მილიონობით ტუმბო მუშაობს, ეს გაუმჯობესებები უზარმაზარ ღირებულებას ქმნის.

ნაწილი 3

ტუმბოების მომავალი: მექანიკური აღჭურვილობიდან ინტელექტუალურ წყლის სისტემებამდე

ტუმბოების ინდუსტრია ახალ ეპოქაში შედის.

საუკუნეზე მეტი ხნის განმავლობაში, ტუმბოები ძირითადად მექანიკური მანქანების სახით იყო შექმნილი.

დღეს ისინი ინტელექტუალურ სისტემებად იქცევიან.

მომავლის ტუმბო მხოლოდ წყლის გადაადგილებას არ ისახავს მიზნად.

საუბარია:

• · ოპერაციული პირობების გააზრება
• · წარუმატებლობის პროგნოზირება
• · ენერგიის მოხმარების ოპტიმიზაცია
• · სისტემის საიმედოობის გაუმჯობესება

მექანიკური დიზაინიდან ინტელექტუალურ მუშაობამდე

ტრადიციული ტუმბოების ინჟინერია ფოკუსირებულია:

• · ჰიდრავლიკური მუშაობა
• · ეფექტურობა
• · მექანიკური სიმტკიცე
• · წარმოების ხარისხი

თანამედროვე ტუმბოს სისტემებს მეტი სჭირდებათ:

• · სენსორები
• · მონაცემთა მონიტორინგი
• · ციფრული ანალიზი
• · ჭკვიანი მართვის სისტემები

კითხვა იცვლება.

ეს აღარ არის მხოლოდ:

„რამდენი წყლის მიწოდება შეუძლია ტუმბოს?“

ეს ასევე:

„რამდენად ინტელექტუალურად შეუძლია ტუმბოს მუშაობა?“

ტუმბოს ინჟინრების შემდეგი თაობა

პროფესორ იუან შოუკის კარიერა ასევე წარმოადგენს კიდევ ერთ მნიშვნელოვან მისიას:

მომავალი ინჟინრების განვითარება.

ტექნოლოგია ვითარდება, რადგან ცოდნა თაობიდან თაობას გადაეცემა.

მან მოსწავლეებს შემდეგი უნარების განვითარებისკენ მოუწოდა:

და რაც მთავარია:

ინჟინერია მანქანების მიღმა

ტუმბო წყალს ქვედა პოზიციიდან უფრო მაღალ პოზიციაზე ასწევს.

დიდი ინჟინრები მსგავს რამეს აკეთებენ.

ისინი აწევენ:

• · ტექნოლოგია უფრო მაღალ დონეზე
• · ინდუსტრიები უფრო ძლიერი კონკურენტუნარიანობისთვის
• · ახალგაზრდა ინჟინრები უფრო დიდი შესაძლებლობებისკენ

ტუმბოების მომავალი მხოლოდ უკეთეს მანქანებზე არ იქნება დამოკიდებული.

ეს დამოკიდებული იქნება უკეთეს იდეებზე, უკეთეს სისტემებსა და უკეთეს ადამიანებზე.

ტუმბოს ტექნოლოგიის უწყვეტი მისია

მცირე სასოფლო-სამეურნეო ტუმბოებიდან დაწყებული, დიდი წყლის ინფრასტრუქტურით დამთავრებული, ფუნდამენტური მისია უცვლელი რჩება:

ტუმბოების ინჟინერიის ისტორია მხოლოდ აღჭურვილობას არ ეხება.

საქმე ეხება მნიშვნელოვანი პრობლემების გადაჭრას.

რადგან ყველა ტუმბოს უკან დგას მინდორი, რომელსაც წყალი სჭირდება, ქალაქი, რომელსაც დაცვა სჭირდება და სამყარო, რომელსაც მდგრადი გადაწყვეტილებები სჭირდება.