陈厚群在参加学术会议。
受访者供图
人物名片
陈厚群,1932年5月出生于江苏无锡,中国水利水电科学研究院教授级高级工程师,中国工程院院士,南水北调工程专家委员会主任。作为水利水电工程抗震专家,主编我国第一部水工建筑物抗震设计规范和国家标准,负责研制我国第一台大型三向六自由度宽频域模拟地震振动台,攻克东江、二滩、小浪底、三峡、龙羊峡、小湾等众多大型水利水电工程关键技术。
长江三峡,大坝卧江;南水北调,翻山越岭。这两大工程都留下了陈厚群的奋斗身影。冒着酷暑严寒,攀爬高山峭壁,这位身形消瘦、头发花白的老人,常常戴着安全帽、穿着冲锋衣,开展技术指导、质量验收,为筑就巍峨大坝添砖加瓦。
编制首部水工建筑物抗震设计规范和国家标准,主持了一系列国家重点攻关项目,完成一座座重大水利工程的技术指导……六十多载,陈厚群在我国水工抗震学科孜孜求索。如今,90多岁的他,戴着助听器,聊起大坝,仍然满含热情:“只有义无反顾向前,才能闯出新路子。”
几十年奋战一线,攻克多项水利水电工程关键技术
“只要祖国需要,我随时准备出发。”朴实的话语,为他的人生选择写下注脚。
南水北调中线工程,出陶岔、穿黄河、依太行。从建设穿黄工程,到挖建膨胀土渠道等,一个个难题考验着建设者。
2011年,考卷交到陈厚群手中。随着施工进入攻坚期,陈厚群被任命为第二届国务院南水北调工程建设委员会专家委员会主任。“工程之宏大、复杂、艰巨,前所未有,我自知实践经验还有欠缺,只有发挥所长,边学边干,才能不负重托。”陈厚群话语谦逊。
安装直径达4米的超大直径PCCP管道(预应力钢筒混凝土管),国内首创。已80多岁的陈厚群一次次现场踏勘。50厘米的管道检修孔,空间狭窄,他不顾劝阻钻入,一点点向前挪动。6米多高的临时软梯,摇摇晃晃,他抓紧绳索攀爬。“只有亲眼看,用脚踩,工程情况才能了然于胸,决策才能更加科学。”在陈厚群和专家组的共同努力下,一个个难题得到解决,南水北调中线工程顺利建成并一直安全稳定运行。
“哪里需要、哪里艰苦,就到哪里去。”陈厚群的每一次选择,都体现着这样的职业追求。上世纪50年代,陈厚群先求学清华,后出国留学,一回到祖国怀抱,他就在分配志愿上写下“去水电建设一线”。在他的再三申请下沈阳水电工程师,中国水利水电科学研究院高级工程师陈厚群——为筑就巍峨大坝添砖加瓦(讲述·弘扬科学,领导把他安排到位于辽宁的桓仁水电站锻炼。
那段日子里,他常常左肩扛着60斤重的风钻,右肩搭着2米长的钢钎,往返于施工现场。艰苦的环境激发斗志。他和同事设计了木制卷扬吊车,大幅减小劳动强度;积极推广湿钻,减少石粉对施工人员健康的损伤。
危险常伴身边。一次赶往爆破试验现场的途中,满载石头的大车从陡坡上滑下。车子猛烈撞上陈厚群的后背,车轱辘从右脚碾过……陈厚群咬着牙说:“尽快进行爆破,不然工期就要滞后了。”他随即摸出口袋中准备发往炸药厂的电报稿,交给同事。
从东北平原到西南群山,溪洛渡、大岗山、锦屏……一道道大坝高耸。从青春年华到青丝染白,陈厚群带领团队攻克了多项水利水电工程关键技术,见证了从新中国成立之初仅有1200多座水库到如今近10万座的巨大变迁,穿越时光的水利报国之梦成为现实。
勇于探索创新,推动水利工程抗震研究
1963年,水利工程研究领域的一扇新大门被推开。业界权威期刊《水利学报》发表《重力坝的动力分析》,全新的思路,让学界开始重视水利工程抗震研究。
“从0到1”的开拓,源自于扎根一线的深入研究。上世纪60年代初,广东省河源县新丰江水库大坝蓄水后发生地震,这为水利专家提出了一道新课题:如何让大坝更牢固、更安全?
陈厚群第一时间奔赴现场,参与分析建筑结构、受力情况和抗震加固方案的研究——修建支撑墙,增强坝体横向整体抗震性能。
与此同时,陈厚群接到新任务,筹建水科院抗震组,以新丰江水库大坝为研究对象,边实践边研究,为今后的水利工程建设提供更为系统的理论支撑。
“临危受命,责任重大。”谈起当时的心情,陈厚群记忆犹新,“这是一个涉及水利、土木、地质等多学科的交叉领域,只能从头一点点摸索。”
无限风光在险峰。陈厚群克服一个个困难,取得了丰硕的原创性、开拓性成果——
大型振动台,可模拟各种强度的地震。水利工程模型在振动台上接受一番“地动山摇”的考验,才能检验其坚固性。
过去很长一段时间,我国大型振动台试验技术受制于国外。陈厚群带领团队,耗时7年,主持研制三向六自由度宽频域模拟地震振动台。在安装关键时期,陈厚群带着被褥住进工程现场,参与解决随时出现的问题。
2008年,陈厚群加入国务院三峡枢纽工程质量检查专家组。彼时,诸多难题摆在他的面前——三峡进入175米试验性蓄水期,施工队伍陆续撤离,质量管理形势严峻;右岸地下电站和升船机续建工程进入关键期,标准严、难度大。
“国之重器不能有丝毫质量瑕疵,我们要以最严的标准来确保三峡质量达标。”陈厚群说。2008年至2018年,检查组共完成现场调研检查36次,形成调研报告18份、检查报告10份,有关专题报告、咨询意见32份。2020年11月,三峡工程完成整体竣工验收全部程序。
抗震理论、应用基础、数值模拟、软件开发……一个个研究课题拼接出水工抗震的学术版图。“路是人走出来的,只有持之以恒、精益求精,才能成功。”陈厚群感慨。
传承严谨学风,培养更多人才投身水利事业
桃李芬芳,绽放在大江大河,一批批优秀学子为我国水工抗震研究打下坚实基础。他们有的活跃在深山工地,参与项目建设;有的站在三尺讲台,成为水工抗震教育的生力军。
26年前,第一次师生见面的场景,让涂劲难以忘怀。“没有过多寒暄,老师就为我们普及拱坝、重力坝等知识,讲起了规划中的溪洛渡、大岗山等水电站。”陈厚群的学术热情,让涂劲深受触动,“那一刻,我坚定了跟随陈老师研究水工抗震的决心。”
毕业后,涂劲来到中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心继续从事研究工作,参与了白鹤滩、乌东德等重大水电工程抗震安全研究。“我非常幸运地赶上了水电建设蓬勃发展时期,更见证了我国水工抗震专业不断发展进步的风雨历程。”
一张写满密密麻麻符号和数字的演算纸,让郭胜山记忆深刻。“几十页的报告,陈老师会一一推导里面的公式。严谨的态度,值得我终身学习。”郭胜山说。凌晨时分仍能收到老师回复的邮件;老师深夜从医院回家,第二天依然准时出现在会场……点点滴滴,打动着郭胜山。
如今,陈厚群依然瞄准科学前沿。“我和团队创建了全新的混凝土坝抗震理论体系,研发一整套包括高性能‘云计算’在内的、有完全自主知识产权的软件系统。”说起研究课题,陈厚群滔滔不绝,“水利工程对数据精度要求高,从前我们只能用稿纸和笔,手算十几个方程沈阳水电工程师,现在我们用计算机,多大的数据量都能快速算出。”
“如今的科研条件和鼓励创新的环境前所未有,希望年轻人踔厉奋发,为我国水利事业添砖加瓦!”陈厚群说。
矢志不渝 永攀高峰(记者手记)
葛洲坝、三峡、乌东德、白鹤滩……一座座大坝在江河间耸立。大坝“个头”越来越高的背后,是像陈厚群这样的科学家不断攀登一座又一座技术高峰的努力。从无到有,从“跟跑”到“领跑”,离不开细致研究、精密计算,更离不开的是敢于挑战的创新精神、埋头苦干的责任担当。
科学没有平坦的大道,只有不畏艰险沿着陡峭山路攀登的人,才有希望到达光辉的顶点。在实现科技高水平自立自强、建设世界科技强国的征途上,唯有坚韧不拔、矢志不渝,才能肩负起科技创新重任。
水是生命之源,生产之要,生态之基。治国必先兴水,兴水才能强国,水利是实现高质量发展的基础性支撑和重要推动力量。对中国水利水电科学研究院材料研究所副所长,北京中水科海利工程技术有限公司副总经理、正高级工程师夏世法来说,他践行国家高质量发展理念的抓手就是面向水利水电工程建设和运行中的技术难题发起挑战,为国家水利水电事业发展提供科技支撑。
夏世法
这些年,在高寒地区混凝土坝的温控防裂、水工混凝土建筑物检测评估及修补加固、水工沥青混凝土面板等领域深入探索,夏世法带领团队收获了诸多创新成果,包括提出成熟的温控防裂技术体系,解决了高寒地区大坝混凝土开裂的难题;解决了抽蓄电站蓄水库水工沥青混凝土防渗面板在-45℃的低温开裂问题;开展涂覆型柔性止水盖板结构、预应力钢筒混凝土管(PCCP)断丝内部碳纤维补强加固等技术的研发及推广应用,多项技术在上百个水利水电工程中成功应用。
练内功、强本领——闯入温控仿真领域打下坚实基础
1998年,夏世法从河海大学农田水利专业本科毕业后,被分到原水利部天津水利水电勘测设计研究院工作。从事3年设计工作后,他回到河海大学水利水电学院攻读水工结构硕士研究生,并深度参与导师有关三峡的课题。当时的科研项目跟工程监测和温控有关,在课题研究过程中,夏世法对水工混凝土温控防裂产生了浓厚的兴趣,并编写了温控相关计算程序。毕业时,其他同学写的都是监测领域相关论文,而他则写了一篇监测与温控相结合的论文,为后期在相关领域突破创新打下了坚实基础。
2004年硕士毕业后,夏世法来到中国水科院材料研究所工作,2006年开始负责一个重要课题——国家西部大开发重点项目“KLSK碾压混凝土重力坝的温控防裂研究”。大坝位于新疆阿勒泰山区,气候条件恶劣,坝址区夏季最高气温40℃以上,冬季最低气温可达-50℃,在如此严酷条件下建造碾压混凝土坝,国内没有先例,温控防裂成为大坝成功与否的关键问题之一。
就此,夏世法带领团队利用自编计算程序,研究各种温控方案。在长达8个月的时间里,他与团队加班加点调整温控设计方案,直到最终实现温控方案的优化。
2007年4月,夏世法带领团队正式进驻项目工地,在现场实时跟踪、即时解决与大坝混凝土温控有关的技术难题。他创新性地将混凝土配合比优化设计、仿真计算、参数反演分析等理论和技术与工程实践紧密结合起来。在大坝4年施工期中,他带领团队扎根茫茫戈壁,夏天冒着高温,冬天顶着严寒,全程跟踪原材料控制、拌和站拌料、现场施工浇筑、温控措施实施,得到大量的第一手监测数据。通过埋首攻关,他们实现了大坝温控防裂技术从原来单纯的室内温控设计向现场跟踪反馈的转变,校准有限元仿真计算模型,完成了30多个专题的研究;通过自编软件预测的大坝温度和应力关键数据也与现场监测数据基本一致,研究成果做到了“反馈设计,指导施工”。整个坝建完后裂缝很少,且未出现危害性裂缝。这座坝高121.5m、长达1.5km的大坝蓄水后的整体渗漏量最大只有6.8L/s,工程取得了圆满成功。此后,他们陆续完成南水北调中线工程洺河渡槽、李阳河倒虹吸、新疆和SETH施工期温控防裂研究等工作,积累了丰富的实践经验,并荣获第一届中国科协期刊优秀学术论文奖、新疆科技进步奖一等奖。
战高寒、攻难关——成就抽蓄电站蓄水库沥青混凝土工程佳话
得益于理论和实践结合锤炼出的真本领,夏世法和团队参与到了更多大型水电项目的建设中,内蒙古呼和浩特抽水蓄能电站项目就是其中之一。这座电站是国家发展和改革委员会2006年核准建设的一等大I型水电工程项目,是中国长江三峡集团有限公司建设的第一座抽蓄电站,也是蒙西电网目前运营的唯一一座抽水蓄能电站。
在电站上水库建设过程中,沥青混凝土面板技术曾一度是困住工程实施的主要技术难题。上水库初设采用钢筋混凝土面板的传统防渗形式,但由于上库位于海拔的大青山顶,极端最低气温为-41.8℃,最大风力达11级,自然条件恶劣。经过反复比选水利水电建筑工程和水利工程哪个好,沥青混凝土面板被认为更适合当地的气候特点。但改用沥青混凝土面板后,如何防止其在-45℃以下开裂成了最大的考验,这道在当时还无人解开过的工程技术难题随之摆在了技术团队面前。
遇难题更要敢于挑战。时任三峡集团总工程师、中国工程院院士张超然提出:要深入研究沥青面板低温抗裂等关键技术,建成世界一流的抽蓄电站工程。为此,三峡呼蓄公司设立科研专题,夏世法所在的中国水科院材料所团队临危受命开展极端严寒条件下沥青面板低温抗裂技术的研发攻关,通过新型改性沥青材料研发、原材料遴选、配合比优化等,历时一年半,室内试验取得了初步成功。但从室内试验成功到工程建成,还有很长的路要走,必须在施工过程中通过严格控制原材料、拌料精度和施工工艺才有可能达到建成世界一流沥青面板工程的要求。面对这一领域从未有过的考验,夏世法带领团队迎难而上,创新研发出高精度拌料控制技术、拌和站节能环保技术、低温条件下(外界气温在-10℃~3℃)拌料技术等,大大提高了沥青混合料的拌制质量和效率。但困难并没有想象中那么容易解决,由于受严酷气候条件的影响,前期现场摊铺试验失败,不能满足设计指标要求,夏世法和团队及时总结经验,吸取教训,针对白天发现的问题,晚上抓紧深入研讨分析,一点一点剖析原因,提出改进措施。历经两个多月的现场技术攻关,通过不断改进设备,完善技术、工艺细节等,现场摊铺试验取得成功。
9月中旬以后呼蓄上水库寒潮频繁,有时甚至大雪纷飞,气温骤降对摊铺施工影响很大。为保证施工质量,夏世法又带领团队研发了全自动跟碾技术、低温时段质量控制技术等,将规范规定的5℃以上的施工条件拓展到了-5℃以上,在保证施工质量的前提下延长了可施工时段,为保证沥青混凝土面板施工进度提供了重要技术支撑。
最终,呼蓄上水库沥青面板工程顺利完工,成为我国高寒地区第一座沥青混凝土面板堆石坝。电站运行后上水库沥青混凝土板“滴水不漏”,填补了国内在高寒地区建设抽水蓄能电站使用沥青混凝土全库盆防渗技术的空白,荣获水力发电科学技术奖特等奖。
锤匠心、望长远——推动更多科研创新成果应用实践
历经20余年的不懈奋斗,夏世法完成了自己在水工结构工程研究上的一次次蜕变。如今,他更多地肩负起了技术研发带头人的责任,带领着温控、沥青混凝土等多个团队30余名成员,致力于完成更多的基础研究创新和工程技术创新。同时,他指导团队开展多项加固防护技术的研究及推广应用,为多个工程安全运行奠定基础。“作为团队的带头人,我目前的首要任务是把团队带好,想方设法把年轻人的能力提升上来,把团队的研究成果和工程实践结合起来,更好为行业服务。”夏世法的目标很清晰:一方面,希望把中国水科院几代人的科研精神传承给一批批学生;另一方面,发挥每个成员的长处,让团队实现优势互补。
近年来水利水电建筑工程和水利工程哪个好,夏世法 | 投身科技创新,为水利水电工程建设及运行保驾护航,我国水电开发在关键节点上已实现了智能化建设管理与智慧化运营,大坝智能建设已经取得突破性进展,智能管理、智能温控、智能灌浆等核心技术大大提升了水电工程的发展速度和安全水平。在“双碳”目标促动下,抽蓄电站的发展正如火如荼。新时代的水利人,正奋力在祖国的山川河流、广袤大地上书写论文,以务实的科研精神、点滴的努力付出,不断践行着创新的精神和要义,为水利水电行业更好发展保驾护航。
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