無標題文檔張光斗先生與二灘水電站
張超然 高安澤
位于四川雅礱江上的二灘水電站，是我國目前已建水電站中的最大水電站。該電站的頭兩臺水輪發(fā)電機組，于1998年8月正式投入商業(yè)性運行。2000年9月，6臺55萬kW水輪發(fā)電機組全部投產。1998年底，經(jīng)中國科學院和中國工程院院士投票評選，以《我國本世紀建成投產的最大水電站二灘水電站頭兩臺機組發(fā)電，標志我國水電建設已進入國際先進行列》列為1998年中國十大科技進展新聞之一，標志著她以我國20世紀最大的發(fā)電站和國內惟一超過200m的高壩，載入我國工程建設的史冊。
今天遙望巍峨挺拔、雄偉壯觀的大壩，我們這些參與過二灘水電站勘測設計的同志，都會情不自禁地回憶起這個電站從規(guī)劃選點到建成投產的30多年風雨歷程中，許許多多的專家、學者為之傾注的智慧和心血，特別是不能忘懷我們敬愛的張光斗先生對成都勘測設計院工程技術人員的諄諄教誨和熱情幫助，不會忘記他對二灘水電站建設做出的突出貢獻。今年5月1日是張先生的90華誕，我們將張先生指導二灘設計、關心二灘建設的事跡追述一二，以表達我們對張先生的祝賀和敬意。
二灘水電站的混凝土雙曲拱壩高達240m。由于它的泄洪流量大，河谷相對較寬，地質條件較為復雜，無論是它承受的水壓荷載還是泄洪功率，在當時世界上已建成的雙曲拱壩中均居首位。因此，在工程設計中，有不少技術難題都需要勘測、設計和科研人員去努力攻克。在20多年前的技術條件下，如何評價壩址和庫區(qū)的區(qū)域地質問題，能否具備建設高壩的條件，我國是否有能力自己來設計這樣的高壩，是國家對這個項目進行立項決策首先要解決的基本問題。早在1980年11月，時任清華大學副校長、中國科學院學部委員、北京水利水電科學研究院院長的張光斗老師，在聽取二灘首任設計總工程師殷開忠同志的匯報后，就親臨電站壩址進行查勘，與成都院領導深入交換意見。回北京后，又就查勘二灘壩址的情況和意見向清華大學黨委做了書面匯報，并寫信給成都院領導，就二灘設計中的一系列關鍵技術問題，提出了系統(tǒng)的意見。他以自己的豐富經(jīng)驗和淵博的知識，首先肯定了二灘可行性研究工作的主要結論，明確指出二灘壩址的地質條件總的說來不錯，具備修建高壩條件；雙曲拱壩的下游消能防沖問題，可以采用分散消能的方式予以解決；采用地下廠房方案，對解決施工導流和高邊坡穩(wěn)定問題有利，可以作為主要方案繼續(xù)深入研究。與此同時，他也提出了一系列非常中肯和重要的指導性意見。例如，對于高水頭大泄量下的泄洪消能設計，他強調"雞蛋不能裝在一個籃子里"，強調泄洪建筑物的布置首先要最大限度地保證常遇洪水的安全下泄。他的這點重要建議，為日后部署水工模型試驗，最終采用拱壩壩身泄洪表孔、泄洪中孔和右岸泄洪隧洞聯(lián)合泄洪，壩趾下游設鋼筋混凝土水墊塘的泄洪消能方案指明了方向。工程建成后，經(jīng)1999年汛期的原型觀測，表明該方案是成功的。現(xiàn)在，分散消能已成為我國窄峽河谷中高水頭大泄量水電站的泄洪消能模式，為后來的許多高壩工程設計提供了經(jīng)驗和借鑒。張先生此次二灘之行，還特別強調取得豐富可靠的第一手資料是做好設計工作的基礎，要求設計人員要多下現(xiàn)場，堅持做深入細致的調查研究，建議采取措施進一步加強現(xiàn)場的各項勘測試驗工作，使成都院的勘測設計人員受到了很大的鼓舞和鞭策。
1983年3月，作為中科院主席團成員和技術科學學部副主任委員的張先生，受國家計委和中國科學院聘請，擔任了由中國科學院承擔的《雅礱江二灘水力開發(fā)可行性若干問題綜合研究》報告的評議委員會主任。這次評議是二灘水電站建設史上具有里程碑意義的重要會議，要對能否修建二灘水電站從技術上做出結論，因而倍受各方關注。中科院的《綜合研究》是組織了院內外22個研究所（校）分36個專題進行深入研究后提出的。《綜合研究》圍繞區(qū)域構造穩(wěn)定性和壩址工程地質條件評價展開，涉及電站的泄洪消能、基礎穩(wěn)定和工程抗震等一系列關鍵技術問題，還涉及庫區(qū)的山地災害、自然資源評估和生態(tài)環(huán)境保護等許多跨學科的重要課題。針對一個國家重點工程項目開展如此龐大的綜合科研論證，這在中國科學院的歷史上還是第一次。評議委員會在張先生的主持下，發(fā)揚民主，尊重科學，通過對《綜合研究》的全面而又系統(tǒng)的評議，在一些長期以來存在不同意見和爭論的問題上，最終取得了一致認識。評議的結論是：二灘技術上的主要情況已經(jīng)查明，建設大型水電站在技術上是可行的，建議可以將二灘水電站工程列入國家"六五"、"七五"建設計劃。這個結論，為此后國家審批二灘可行性研究報告和繼而開展初步設計，提供了基本的技術依據(jù)。今天二灘水電站的順利建成投產，已完全證明了這次評議結論的正確性和科學性。作為評議委員會主任的張先生，在評議過程中，每天都工作到深夜，親自審核文件，多方協(xié)調，做了大量深入細致的工作。
人們不會忘記曾發(fā)生在二灘工地的一次意外事故。那是1983年4月20日，成都院副總工程師兼二灘設總的殷開忠同志，陪同張先生赴二灘現(xiàn)場查勘庫區(qū)金龍山的勘探豎井。當他們驅車來到二灘壩區(qū)時，突然一塊石頭從側面的懸崖陡壁上飛滾而下，打破汽車玻璃砸進車內，雖張先生幸免，但殷總被飛石擊中肝部，不幸遇難。張先生原定坐火車趕回北京出席一個重要會議，當?shù)弥罂偨?jīng)搶救無效而已犧牲時，心情極為悲痛，特地從金江車站折回攀枝花醫(yī)院，向殷總遺體告別。此后，他曾專門看望過殷總的親屬。他多次對我們說，殷總曾與他直接共過事，一生一貫忘我地工作，大家都要很好地向他學習，把二灘的工作做好。近20年前發(fā)生的這一場面，我們至今還記憶猶新，并將終生不忘。從那以后，張先生對于二灘水電站的設計和建設，更加傾注心血，時刻關注，悉心指導。我們都知道，他這樣做同時也是出于對殷總深切的懷念。
1986年1月，原水電部在北京召開《四川雅礱江二灘水電站初步設計》審查會。張光斗先生作為審查領導小組成員參加了審查會。會前我們陪同成都院總工程師王洪炎同志去看望他，發(fā)現(xiàn)他不但已經(jīng)仔細地閱讀和研究了初設報告，而且在報告的綜合說明書上寫下了很多批語。一位75歲的老人，工作已十分繁忙，還患有青光眼，看書離不開特制的放大鏡，竟然逐字逐句地審閱了60多萬字的報告，并對報告中每一個重要數(shù)據(jù)和關鍵結論都一一做了復核，寫下了批語，不知老人家熬過了多少個不眠之夜。面對此情此景，我們都有說不出來的激動。會后，張先生將他精心審改過的報告的《綜合說明書》和《工程總布置及主要建筑物》，親手交給了張超然同志，并在報告的扉頁上寫著醒目的批語："精心設計、既要安全、又要精心節(jié)省，做到又快又好又省，還有許多潛力可挖！"在兩本厚厚的報告上，幾乎每頁上都有他的評注意見。他的這種高度負責、一絲不茍、科學嚴謹?shù)木礃I(yè)精神使我們深受感動，倍受教育。在批語中，他對初步設計提出了很多優(yōu)化建議，例如拱壩壩基和兩岸壩肩的開挖深度可以適當減少，以有利于減少開挖卸荷引起的地應力釋放對巖體結構的損傷，同時也有利于減少開挖量和混凝土量；三套泄水建筑物的泄量分配要作適當調整；對地下廠房、主變壓器室和尾水調壓室三大洞室的布置及支護設計要進行局部調整等等。這些意見在后來的招標設計和施工圖設計中都得到了貫徹，取得了顯著的經(jīng)濟效益。
二灘水電站的初步設計通過審查后，成都院根據(jù)審查意見的要求，開展了設計優(yōu)化工作。在原水電部和有關部委的大力支持下，組織了三個專題的"七五"科技攻關。其中由清華大學水利系承擔的《二灘水電站雙曲拱壩整體地質力學模型破壞試驗》、《復雜巖基上混凝土壩三維非線性有限元程序研制》、《二灘拱壩壩肩動力特性及其對拱壩地震反應的影響》、《二灘混凝土的多軸力學特性及拱壩混凝土設計準則》和《拱壩地震輸入方法研究與二灘拱壩地震響應》等子題，都是在張先生的指導下完成的。這些專題的成果經(jīng)國家組織專家鑒定，都達到了國際先進水平。清華大學和其他科研院校的許多攻關成果，均為二灘的設計優(yōu)化和招標設計所采用。
1986年12月，中國國際工程咨詢公司受國家計委委托，對二灘水電站的初步設計進行評估。張光斗先生又一次來到成都，擔任評估組組長。在這次評估中，他對于初步設計和設計優(yōu)化成果給予了充分的肯定，同時要求我們進一步重視工程的外部建設條件。他說，二灘的優(yōu)點是開發(fā)目標較為單一，但是也要高度重視外部協(xié)調問題。為此，他除了主持會議外，還親自過問了對外交通的設計方案和水泥、粉煤灰等主要建筑材料的當?shù)厣a條件。在評估中，他非常尊重相關行業(yè)專家的意見。二灘原來有木材過壩的任務，會上對過木建筑物的規(guī)模和形式問題發(fā)生了分歧，他專門安排聽取了一次林業(yè)專家的匯報。會后有些專家給他寫信，提出了一些補充建議，他也都一一轉給成都院，要求我們認真考慮。
1987年2月，二灘水電站的籌建工作開始啟動。由于工程的部分建設資金利用世界銀行貸款，要實行國際競爭性招標，成都院承擔了國際招標文件的編制任務。在當時情況下，由于我們缺乏經(jīng)驗，二灘水電站又是世界銀行在中國的最大貸款項目，故通過議標聘請了國際一家著名的工程咨詢公司，重點對商務條款和施工技術規(guī)范進行咨詢。張先生對招標文件的編制工作十分關心。當年8月，張先生又風塵仆仆來到成都，聽取招標設計方案匯報。憑借他的豐富經(jīng)驗，他要求我們從國情出發(fā)，同時適應國際招標規(guī)則，努力編制出一套好的國際招標文件。他還對拱壩軸線調整、導流工程標準、施工總進度、工程建設分標，特別是質量控制問題，都提出了具體意見和建議。他特別強調，設計單位承擔拱壩標的建設監(jiān)理，有利于控制施工質量，一定要熟悉合同，嚴格規(guī)范，完善手段，精心組織。1989年4月，二灘水電站的土建工程招標文件向國內外承包商公開發(fā)售，獲得普遍好評，隨后被世界銀行推薦作為東南亞地區(qū)世界銀行項目招標文件的范本。成都院隨后在業(yè)主單位的大力支持下，也出色地完成了拱壩標的監(jiān)理任務。
1991年9月14日，二灘水電站正式開工建設。此后，他又三次來到現(xiàn)場指導。1994年3月，正值基坑和地下工程開挖進入高峰，承包商在開挖爆破控制上出了一些問題。這時張先生來到工地，冒雨下基坑查看開挖質量，隨后又仔細查看了電站進水口的高邊坡開挖和地下廠房開挖的掌子面。在與業(yè)主單位和設計院領導交換意見時，他非常嚴肅地指出，建設管理和設計，都要把質量控制放在首位。他說，建基面是拱壩的最關鍵部位，現(xiàn)在壩基開挖起伏差較大，且?guī)r體有爆破震裂破壞的現(xiàn)象，必須加以處理，并建議了灌漿處理的具體技術要求和工藝措施；混凝土澆筑的高峰就要到來，要對施工全過程進行質量控制，抓住倉面取樣檢查這個重要環(huán)節(jié)，取樣數(shù)量不得小于出機口取樣的10%。進水口的開挖邊坡高達150m，地質條件復雜，水庫蓄水后高邊坡還將出現(xiàn)不利的荷載工況，也要考慮補做固結灌漿，同時加強原位觀測，局部還要采用預應力錨索予以加固。此外，他還對地下廠房如何防止過多超挖，如何保證吊車梁巖座的穩(wěn)定和土石圍堰的防沖保護問題，均提出了具體意見。此后，二灘的業(yè)主單位和工程師單位都進一步加強了質量管理，并對存在的質量缺陷一一做了認真處理。張先生在臨離開工地前，還曾專門給成都院在工地從事設代和監(jiān)理工作的年輕同志做了一次報告。他非常動情地說："你們能有機會參加這樣一個工程的建設，是很幸運的。人生幾何，能參加這樣巨大的工程，也不枉一生，我若能年輕20歲，我也一定來參加。希望同志們要樹立遠大的理想和志氣，發(fā)揮自己的光和熱。"張先生這些語重心長的話，使大家深受教育和鼓舞。
1995年9月，張先生又來到二灘施工現(xiàn)場。這時正值進入混凝土澆筑高峰。張先生對大壩施工機械設備先進、配套齊全，場地布置緊湊，井然有序，管理有方，感到由衷的高興，給予了高度的評價，同時也就施工中存在的一些技術問題提出了意見。這些意見，包括對拱壩水平工作縫處理，巖基的固結灌漿工藝，兩岸拱座的混凝土貼角與巖石面的接觸和粘結，地下廠房洞室的巖爆處理，以及壩基混凝土澆筑層層厚、壩體橫縫的縫面處理、相鄰壩塊間的高差限制和水墊塘邊墻鋼筋混凝土級配選擇等等，可以說都是細致入微，針對性很強，給了我們很大的幫助。事后我們才知道，張先生為準備這些意見，事先已通過各種簡報資料對現(xiàn)場實際情況做了全面的了解，同時又查閱了國內外大量的資料。成都院的設計人員都被張先生的這種認真負責和科學求實的精神深受感動。
1998年5月，張先生再度光臨二灘現(xiàn)場。此時大壩混凝土已澆筑到壩頂附近，地下廠房已在全面安裝水輪發(fā)電機組和其他機電設備，首臺機組發(fā)電在即。臨行前，他讓助手給高安澤同志打電話說：二灘快要發(fā)電了，要看一看工程質量到底如何，有沒有需要注意的問題。張先生這時已是86歲高齡，不顧年老體弱，一到工地，就執(zhí)意要到每個重要部位檢查。從壩后公路1080m高程的觀測廊道，到最低的980m排水廊道，足足有100米的高差。這個高差對于一個青年人來說，上下一趟都要出一身大汗，何況他是一位86歲的老人。在場的業(yè)主單位和設計院的領導非常擔心他的身體，都勸他不要下到排水廊道去了，他卻開玩笑說："你們是否想搗鬼，不敢讓我看啊！"在這種情況下，就只好同意他下去了。他沿著狹窄坡陡的壩內廊道，一直下到了正常蓄水位以下220m的排水廊道，沿途仔細觀察了廊道有無裂縫和滲水現(xiàn)象。當他看到廊道周圍混凝土澆筑平整，沒有發(fā)現(xiàn)裂縫，幾乎沒有滲水，底板都是呈干燥狀態(tài)，非常高興地說，二灘的混凝土質量的確是一流的，來之不易啊！隨后，他又查看了進水口和地下廠房。在壩頂，他看到正在蓄水的水庫水質有一點富營養(yǎng)化現(xiàn)象，囑咐說：這是清庫工作還不夠徹底造成的，隨著水位升高稀釋，水質將會好轉，但今后在其他工程上要做得更好，高度重視水質問題。最后深情地對業(yè)主單位的領導說：你們辛苦了，預祝你們今年8月第一臺機組順利發(fā)電投產！看完了二灘，他又趕去云南，要查勘瀾滄江。我們知道，張先生已把他關注的目光投向了另一座規(guī)模更加宏大的水電站--小灣水電站。
張先生是享譽國內外的水利水電工程專家和工程教育學家，是中國科學院和工程院的兩院院士、墨西哥國家工程科學院的國外院士。他多次來到成都和二灘工地，不但在工程技術上做了很多指導，而且也很關心勘測設計和施工單位的發(fā)展，關心基層干部的工作和老干部的健康。特別令我們感動的是他對成都院的領導一貫都很熱情和尊重，在工作中與他們建立起了深厚的感情。成都院的老書記劉顯暉，老院長楊培柏、趙志欽，原總工程師王洪炎等同志，也一直把張先生視為良師益友。1995年10月18日是成都院建院40周年。張光斗先生專門為院慶題詞："四十而不惑，已設計二灘、銅街子等大型水電站，做出巨大貢獻。擁有雄厚的勘測設計研究隊伍，勇于創(chuàng)新，富于艱苦奮斗、自力更生的愛國主義精神，祝為西南水電建設做出新的貢獻。"給了成都院的領導和群眾以極大的鼓舞和鞭策。
今天，二灘水電站已完全竣工并在正常運營，大大地緩解了四川和重慶的電力供需矛盾。我們的心愿是再次陪同他老人家到他熟悉的二灘看看，衷心地祝愿老師健康長壽！
注：張超然曾任成都院二灘水電站設計總工程師、二灘設代處處長、副院長、院總工程師，現(xiàn)任中國長江三峽工程開發(fā)總公司總工程師。高安澤曾任成都院水工處處長、副院長，水利水電規(guī)劃設計總院院長，現(xiàn)任水利部總工程師。
