中国水电先锋潘家铮:祖国江河谱新篇

2010-12-31 16:56吕斌
科学24小时 2010年2期
关键词:拱坝水力发电新安江

文│吕斌

中国水电先锋潘家铮:祖国江河谱新篇

文│吕斌

在漫长的半个多世纪里,他踏遍了祖国的大江大河,几乎可以说,在中国较大的水电工程坝址及工地上都留下过他的足迹和汗水。他以精湛的技术、丰富的经验和过人的胆识,解决过大量的技术难题,提出过许多重要的建议,做出过不少关键的决策,对新中国的水力发电事业作出了重要贡献。

他是我国著名的水电水利专家、中国水电水利科学技术发展的重要奠基人之一。作为中国科学院和中国工程院两院院士、土木工程学家,他一直从事着水力发电建设工作。

在漫长的半个多世纪里,他踏遍了祖国的大江大河,几乎可以说,在中国较大的水电工程坝址及工地上都留下过他的足迹和汗水;他以精湛的技术、丰富的经验和过人的胆识,解决过大量的技术难题,提出过许多重要的建议,做出过不少关键的决策,对新中国的水力发电事业作出了重要贡献。可你没想到吧?当初,他曾两次违心地改变大学专业,最终又与之产生难以割舍的感情……这位今年已83岁高龄的老人就是原中国工程院副院长潘家铮。目前,潘家铮仍担任着国家电网公司高级顾问、中国大坝委员会名誉主席、中国长江三峡工程开发总公司技术委员会主任和清华大学教授等职。

1927年10月19日,潘家铮出生在浙江省绍兴一个破落的书香门第。他的父亲生于清朝末年,正是新旧学交替之际,所以一面受到祖父严格的旧式教育,一面又进了洋学堂。其父毕业于东南大学教育系,而后长期任职于浙江省教育厅,担任小科员,抗战后任中学教师,一辈子饱尝生活艰辛。父亲把自己身受的一套教育照搬到儿子头上,而且出奇地严厉。潘家铮曾风趣地说过:“我父亲学的是教育学,案头堆满了教育原理、儿童心理学等书籍,但对儿子却从来不考究什么原理、心理,而采取最原始的‘棒头出孝子’法。我头脑里的一些古汉语知识,都是他用棒头打进去的。”

潘家铮的母亲虽然识字不多,但却通晓百艺,知识渊博,能讲数不尽的民间故事,还能说出几百条谚语,唱数十首山歌。她是潘家铮童年时真正的启蒙老师,使他受到中国传统文学的熏陶,在幼小的心灵里种下了喜爱诗歌的根苗。

了解了这些情况,人们就不会感到奇怪,作为一位国内外知名的水电工程专家,潘家铮少年时的理想却全不在此。他一直梦想成为一位诗人,写一部《天国轶事》。特别是在抗战逃难期间,他在乡下外祖父的遗物中,找到大量诗文集和旧小说之类的“闲书”后,更是欣喜若狂,把身心都投入到文学世界中去了。他嗜读小说。据说,到17岁时凡是古城书市上能找到的新旧小说、传奇甚至弹词、宝卷,潘家铮已无不寓目。成年后,潘家铮又补读了许多外国古典小说。在读“闲书”方面,他倒真正称得上道通古今、学贯中西了,而且他还练就了一目十行的功夫,这可能是他严厉的祖父和父亲所始料未及的。

但是,他的正规求学生涯却非常坎坷:小学尚未毕业,抗战就爆发了,一家人不得不背井离乡,辗转逃难。这期间,他在父亲的严格督促下,终日啃着“四书”以及古文。后来几年,他随父亲在浙东山区流浪,见缝插针地读点书。1942年日军大举侵入浙东,潘家铮不得不结束断断续续的中学生涯,最后学历是初中二年级。迫于生计,潘家铮只得跑到抗日游击区当个乡村小学教员,曾一度对自己的前途失去了信心。

1945年秋抗战胜利,这也成了潘家铮一生中的一个转折点。潘家铮经过半年夜以继日的苦读后,居然以初二的学历,考得了高中毕业的资格,为此他竟瘦了5公斤多。紧接着,他报考浙江大学,在填报志愿时,由于对文学的热爱,他不加思索地填上了“中文系”,不料却遭到饱尝文人生涯之苦的父亲的坚决反对。为此,他只能忍痛割爱填报了“航空工程系”,去学习这门新兴的实用学科。第二年,潘家铮为了毕业后就业的机会更多些,又违背心愿转到更实用的土木工程系。四年的大学生涯是极不平静的。由于解放战争和学运高潮,加之提前一年离校支援前线,他实际上并未从课堂上学到多少东西,主要收获还是浙大的严谨学风,很多知识是靠他自己后来在工作中一点一滴刻苦钻研、勤奋自学得来的。

1950年,潘家铮大学毕业来到燃料工业部钱塘江水力发电勘测处,投身于新中国的建设事业。这样,他在两度因外界原因而不得不改变他心爱的志愿之后,终于走上了水力发电建设之路,并深深地爱上了这一开发再生能源、兴利除害、为民造福的事业。从此,潘家铮在水电界辛勤耕耘了近50年,产生了生死与共的深厚感情,并对新中国的水力发电事业作出了重要贡献。

1950年大学毕业后,潘家铮先后在燃料工业部钱塘江水力发电勘测处、浙江水力发电工程处和电力工业部华东水力发电工程局等单位任技术员。他虚心向老一辈专家学习,继承他们的优良传统,从最基础的测量、水文内外业和描图制图做起,勤练基本功,从设计、施工200kW的小水电做起,一步步学习和掌握水电开发技术。在此期间,潘家铮夜以继日、如饥似渴地进修数学和力学课程,并特别注意将书本和外国资料上的知识应用于实际,又从实际工作中汲取经验,找出问题,反馈到理论分析中去,或对理论提出新的要求,并逐步形成自己独特的设计思想和理论。

1954年,潘家铮调到北京水电建设总局,继续从事黄坛口水电站的设计工作。该电站位于浙江省衢州市乌溪江上,装机容量为3万千瓦,是新中国成立后开工兴建的第一座中型水电站。由于当时缺乏经验,在建设过程中遇到挫折。潘家铮在困难面前毫无畏惧,除努力做好修改设计工作外,凭借深厚的数学力学基础,开始对重力坝、土坝、引水系统、厂房等各类水工建筑物的应力分析进行了广泛而深入的研究,总结了不少有益的经验,也吸取了一些教训,写出了诸如《木笼围堰的理论和设计》、《连续拱之新分析法》等一系列专业论文,发表在有关学报和著名刊物上,开始在国内水电界崭露头角。

1956年,潘家铮负责广东省流溪河水电站的水工设计,基于对坝址良好地质条件的认识,他积极主张采用双曲溢流拱坝的新结构。当时双曲拱坝在我国还是第一次建造,缺乏资料和经验,潘家铮带领设计组同志积极进行繁复的坝体应力分析,首次提出并设立解决坝头稳定分析问题和坝体冷却措施等一系列课题,使拱坝设计迅速地顺利完成。特别是对拱坝坝顶溢洪的做法,不少专家包括前苏联专家都没有把握,但潘家铮坚持这项新技术,深信这个方案既能保证安全,又能节省投资。潘家铮和同事提出了拱坝坝顶溢流动静应力分析方法,组织进行了我国第一次拱坝震动试验,使我国第一座高78米的流溪河双曲拱坝于1959年胜利建成,通过30余年的运行和多次实际溢流考验证明,他的主张和设计是正确的。在工程建设后期,潘家铮又领导并参与了简化拱坝应力分析法的研究。

1957年,潘家铮出任新安江水电站设计副总工程师;1958年,设计工作移至现场进行。潘家铮从1958年初~1960年兼任现场设计组组长,常驻工地,深入现场,具体领导该工程的设计与施工技术工作。新安江水电站位于浙江省建德市钱塘江支流新安江上,总装机容量66.25万千瓦,水库库容220亿立方米,坝高105米,混凝土工程量176万立方米,是我国第一座自己设计、自制设备并自行施工的大型水电站,其装机容量、工程规模和难度都超过日本人在我国东北修建的丰满水电站。

在工作中,潘家铮创造性地将原设计的实体重力坝改为大觉维重力坝,并采用“抽排措施”降低坝基扬压力,大大减少了坝体工程量。潘家铮善于总结群众的经验,加以科学论证,先后在新安江工程上采用了坝内大底孔导流、钢筋混凝土封堵闸门、装配式开关站构架、拉板式大流量溢流厂房等先进技术。当坝体混凝土浇筑与压力钢管安装发生矛盾影响到施工进度时,他改变了坝体的分缝布置,将垂直的纵缝改为斜缝,解决了施工中的难题,抢回了时间进度,并发展了相应的理论,如大坝分期施工和分期蓄水的应力重分布问题,在技术上为大坝提前封孔蓄水提供了条件。新安江水电站能在短短三年内建成并投产,单位千瓦投资仅690元,与他的创造性努力是分不开的。周恩来总理1959年4月在视察电站工地时,曾亲笔写下:“为我国第一座自己设计和自制设备的大型水力发电站的胜利建设而欢呼”的题词,高度评价了电站的建设成就。通过新安江工程成功的实践,宽缝重力坝已发展成为国内广泛采用的一种坝型。新安江水电站的建成,为新中国的水电事业树立了第一座丰碑,上面也凝聚了潘家铮的智慧和心血,记下了他的卓越贡献

其实对三峡工程,潘家铮最初是持反对意见的,然而经过20世纪80年代后期对三峡工程的一场重新论证,这位著名水电专家由最初的“反对派”转变成了坚决的“支持派”。正因为此,十多年来潘家铮一直受到海内外同行的格外关注。

“当初,我主要是为三个问题担忧。”潘家铮说,一是对泥沙处理没有把握;二是百万移民史无前例,担心会影响社会稳定;三是工程规模巨大,投资巨大,认为国力暂无法承受。

1986年,中央和国务院同意水电部聘请各行各业的412位专家、学者,对三峡工程进行重新论证。时任能源部水电总工程师的潘家铮出任论证领导小组副组长兼技术总负责人。三年论证期间,专家组全面复核了以往的研究成果,并针对工程建设中的重大问题和有疑虑的问题,进行了深入的研究。潘家铮说:“就在这段时间里,随着我对工程了解的不断深入,我发现自己原来担忧的问题均已迎刃而解,我开始改变了最初的观点。”

1990年,潘家铮代表论证小组向国务院进行了汇报,认为三峡工程对中国经济建设很有必要,技术上可行,经济上合理,建比不建要好,早建比晚建有利。

在水利界,向来就有“摇头容易点头难”之说。潘家铮的这一转变使他承受了很大的压力。但是经过大量实地调查和研究的潘家铮,更加坚定了自己的信念。

工程开工以来,曾参与和负责新安江、葛洲坝、龙羊峡等一系列大中型水电站建设的潘家铮,不顾届已古稀之年,全身心地投入到三峡工程建设中。他担任了三峡开发总公司技术委员会主任。后来,他又受命出任国务院大江截流前验收领导小组枢纽副组长,负责对大江截流工程进行验收。

2003年5月21日,潘家铮和同事们在三峡二期枢纽工程蓄水及船闸通航前验收鉴定书上,郑重地签下了自己的名字。作为一个从怀疑到坚决拥护建设三峡工程的人,潘家铮可谓感触良多。从20世纪50年代直到70年代初,他都不赞成搞这项工程,因为规模太大,而那时国力和技术水平都还有一定的距离。1985年以后,我们的国力迅速增强,科学技术水平飞速提高,国家对电力方面的需要和防洪方面的要求大大地增加了。在这种情形下,潘家铮逐渐改变了原来的看法,提出“中国能够修三峡,也应该修三峡”。后来的事实证明,中国人不仅有能力依靠自己的力量建设三峡工程,而且创造了许多世界纪录,同时,也实现了潘家铮平生最大的夙愿。

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