人民网：中国能建中电工程华北院：让“中国天眼”站稳脚跟

　　人民网北京11月28日电 近日，中国能建中电工程华北院电网工程部项目经理秦庆芝在“中国天眼FAST记者面对面”座谈会上向媒体介绍了中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司（以下简称“中电工程华北院”）参与FAST工程的建设情况。她表示，中电工程华北院从参与项目到竣工历经7年半时间，克服重重困难，圆满完成任务，同时填补了相关领域的项目技术空白，赢得了建设方的信任和高度好评。
　　FAST工程的建设是具有世界级影响的大科学工程，是国家九大科技基础设施之一，采用我国天文学科领导及科学家的独创设计，利用贵州南部喀斯特洼地得独特地形条件，在贵州省平塘县克渡镇大窝凼建设了一个约30个足球场大小的高灵敏度巨型射电天文望远镜。与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比，FAST灵敏度提高约10倍;与美国阿雷西博305米望远镜相比，FAST综合性能提高约10倍。
　　支持天眼核心结构馈源舱的馈源塔就是中电工程华北院参与设计建设的。馈源支撑塔均采用钢管塔结构,最高为182.5 m，依据各塔位不同地形采用了全方位长短腿设计,最长腿高度30 m。据中电工程华北院电网工程部项目经理秦庆芝介绍，馈源塔则可以抗6级地震，设计风速为50年一遇。
　　据秦庆芝介绍，这个巨大的望远镜的技术核心在于位于镜面外围的馈源系统。从成本上来说馈源系统的花费在全工程成本的一半以上。馈源系统主要由馈源支撑塔、索驱动、馈源舱、舱停靠平台四部分组成。
　　馈源支撑塔承载着馈源舱的支撑工作，6基馈源支撑塔是承载并悬吊500米球面射电天文望远镜的核心机构30t 重馈源舱的支撑结构，它均匀布置在600m直径的圆周上。支撑塔设计不同于输电铁塔和建筑结构塔。它是世界最大单口径射电望远镜馈源舱的支撑结构塔，且刚度、精度、功能及特殊要求高。对于“天眼”这样“前无古人的工程”，没有可参考和活用资料。
　　中国“天眼”地处的贵州东南部平塘县“大窝凼”。这里周边山势陡峭，林木茂盛，并且常年雨量充沛。这样的环境无疑给搭建铁塔造成极大难题。
　　据秦庆芝介绍，2009年9月始至2011年，国家天文台FAST项目研究人员和中电工程华北院设计人员共同组成现场踏勘组，多次到塔位现场进行塔位选择和优化定位, 针对陡崖区危岩较多、洼地地下岩溶洞隙、岩石节理裂隙较发育、块石堆积体等不良地质条件，主要对6个馈源支撑塔周围的地形、地貌、地层岩性和边坡稳定性做了现场调查和分析，评价立塔条件和优化确定塔位及逐个塔腿的定位。
　　经过数次现场考察、 数据分析，以及反复计算,在顺14°、顺18°、顺20°、顺23°、顺30°、逆8°等多方案的立塔可行性及经济技术比较后，确定14°为塔址定位优化方案。
　　据介绍，在塔型结构选型，节点设计，连接方式，材料选择等都进行了优化，控制塔的变形和整体刚度，保证了6基馈源支撑塔第一阶固有频率都大于 1.0Hz，保证馈源支撑系统的安全稳定运行。
　　“世之奇伟、瑰怪，非常之观，常在于险远，而人之所罕至焉。”中电工程华北院遇难则强，在设计过程中攻坚克难、精心设计，出色完成了工作任务。六座支撑塔的精良设计让“中国天眼”FAST这座巨人在仰望无尽星空的同时站稳了脚跟。
　　（《人民网》11月28日科技）