簡介:張光斗(1912—2013)中國水利水電事業(yè)的主要開拓者之一、清華大學(xué)原副校長、中國科學(xué)院院士、中國工程院院士。1934年上海交通大學(xué)畢業(yè)后考取清華大學(xué)留美公費(fèi)生。1936年、1937年先后獲得美國加利福尼亞州立大學(xué)伯克利分校與哈佛大學(xué)的碩士學(xué)位。“七七事變”之后放棄讀博機(jī)會(huì)毅然回國,1937年至1942年參與設(shè)計(jì)和建成了我國第一批水電站。
1949年10月起在清華大學(xué)任教,歷任清華大學(xué)水利工程系副主任、主任,清華大學(xué)副校長。1955年當(dāng)選中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士),主持或參與修建北京密云水庫、三峽工程等一系列重要水利工程設(shè)施。1992年與5名院士一起提議成立中國工程院并獲得重要批示。1994年當(dāng)選為中國工程院院士。2013年6月21日在北京逝世,享年101歲。
他是我國水利水電事業(yè)主要開拓者之一,被稱為“水利泰斗”。他就是兩院院士張光斗。
在整個(gè)一生中,他幾乎參與了我國每項(xiàng)重大水利工程,幾乎走遍了祖國大地從東到西、從南到北各大水電站的壩址。中國工程院原院長周濟(jì)評價(jià)他“嚴(yán)于律己,謙虛謹(jǐn)慎;堅(jiān)持原則,勇于擔(dān)當(dāng);光明磊落,虛懷若谷;一絲不茍、實(shí)事求是”。
保住水電資料:
替換成舊報(bào)紙運(yùn)往臺(tái)灣
張光斗于1912年5月1日出生于江蘇省常熟縣鹿苑鎮(zhèn)的一個(gè)貧苦家庭,全家的收入都依靠在常熟縣福山鎮(zhèn)當(dāng)職員的父親。母親是一位家庭主婦,拉扯張光斗和他的四個(gè)兄弟姐妹長大。
張光斗從小學(xué)習(xí)刻苦,15歲就憑借優(yōu)異的成績進(jìn)入上海交通大學(xué)預(yù)科班,并于3年后升入上海交通大學(xué)學(xué)習(xí)土木工程。1934年7月,張光斗考取了清華大學(xué)水利工程專業(yè)留美公費(fèi)生。
張光斗先是聽從導(dǎo)師汪胡禎的建議,前往美國加利福尼亞州立大學(xué)伯克利分校攻讀水利工程專業(yè)。1936年5月張光斗獲得碩士學(xué)位之后,考慮到自身在力學(xué)和土力學(xué)方面的不足,又前往哈佛大學(xué)就讀工程力學(xué)專業(yè),師從時(shí)任哈佛大學(xué)工程研究生院院長威斯脫伽特教授。
然而,張光斗發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)美國種族歧視之風(fēng)正盛,身為中國人的張光斗常常受到歧視。在給清華大學(xué)校長梅貽琦的信中,張光斗寫道:“美人對國人頗輕視,常以中日事件譏諷吾人。生只能忍受,自加勉勵(lì),埋頭求學(xué)以備翌日為國家盡力,而精神之痛苦非在國內(nèi)所能受得者。”
1937年,本可以繼續(xù)攻讀博士學(xué)位的張光斗決定回國,不顧導(dǎo)師威斯脫伽特的多次挽留,毅然回到祖國參加抗日。
回國之后張光斗一心要為抗日出力,婉拒了時(shí)任清華大學(xué)工學(xué)院院長施嘉煬教授讓其在云南大學(xué)任教的邀請,輾轉(zhuǎn)前往四川省長壽縣龍溪河水力發(fā)電工程處工作。
1937年至1942年,張光斗負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)了桃花溪、仙女硐和鯨魚口等水電站。雖然這一批水電站裝機(jī)容量很小,只有600到3000千瓦,但這是中國人第一次獨(dú)立自主設(shè)計(jì)的一批水電站。這批水電站在建成之后為長壽縣和萬縣的軍工事業(yè)提供了電力,有力地支援了抗戰(zhàn),同時(shí)為后續(xù)的水利設(shè)施建設(shè)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
在推進(jìn)水電站設(shè)計(jì)建設(shè)的過程中,張光斗深刻地意識(shí)到,要想更好地為祖國服務(wù),不僅需要具備建設(shè)如桃花溪、仙女硐等小型水電站的能力,更需要具備大型工程建設(shè)的設(shè)計(jì)和實(shí)施經(jīng)驗(yàn),而這種經(jīng)驗(yàn)是當(dāng)時(shí)他和當(dāng)?shù)氐墓こ碳夹g(shù)人員所不具備的。因此張光斗向上級反映,隨后1942年國民黨政府資源委員會(huì)派他赴美學(xué)習(xí),于1943年3月6日出發(fā)。
在美實(shí)習(xí)期間,張光斗從設(shè)計(jì)局的工程師那里熟悉了關(guān)于水利工程設(shè)計(jì)的原理和規(guī)范,他又自告奮勇申請到位于北卡羅來納州布里松縣、小田納西河上的方坦那壩實(shí)習(xí)。其間張光斗時(shí)常觀摩并求教工地技工如何建造和操作各類施工機(jī)械。
這段寶貴的實(shí)習(xí)經(jīng)歷不僅夯實(shí)了張光斗在水利工程方面的理論知識(shí)基礎(chǔ),還讓他熟悉了建設(shè)大型水利工程的各個(gè)環(huán)節(jié)和具體的操作方式。
1945年至1946年下半年,勘測總隊(duì)到各水電地址實(shí)施勘測,收集了大量的水電資料。張光斗還陪同當(dāng)時(shí)美國聯(lián)邦能源委員會(huì)來華工作的柯登對三峽地區(qū)地形、水文進(jìn)行勘測考察。
1948年國民黨敗逃之際,要求張光斗將三峽和勘測隊(duì)收集到的水電資料全部裝箱運(yùn)往臺(tái)灣。張光斗冒著生命危險(xiǎn),用舊報(bào)紙冒充重要檔案裝了二十大箱,封箱后運(yùn)往臺(tái)灣。他將真正的檔案秘密保存下來,新中國成立后交給了解放軍。
張光斗在1981年接受《檔案學(xué)通訊》的專訪中,詳細(xì)介紹了當(dāng)時(shí)的情況,“當(dāng)時(shí)勘測總隊(duì)有十幾個(gè)勘測隊(duì),技術(shù)力量雄厚,工程師以上的科技人員就有二三百人,任務(wù)是勘測全國水力資源和設(shè)計(jì)水利工程。積累的檔案資料包括長江三峽、黃河上游、岷江上游、廣東東江、湖南資水、福建古田溪、浙江錢塘江和廣西、江西等地的水力資源,以及地形、地質(zhì)、水文和部分工程設(shè)計(jì)檔案。此外,還保存有日本侵華時(shí)期在華北地區(qū)的水利勘測資料”。這足見這批資料的珍貴,也能想象國民黨為何對其如此重視。然而,張光斗深知這批資料如果運(yùn)往臺(tái)灣,將很難發(fā)揮真正的作用,交給解放軍、交給人民是最好的選擇。
密云水庫:
首創(chuàng)三項(xiàng)國內(nèi)技術(shù)
新中國成立后,張光斗于1951年參與負(fù)責(zé)的一個(gè)重要項(xiàng)目是人民勝利渠渠首閘的布置和設(shè)計(jì)。人民勝利渠渠首位于黃河北岸的武陟縣,水渠修筑之前該地常年受鹽堿化的影響,導(dǎo)致糧食產(chǎn)量低、質(zhì)量差。張光斗在實(shí)地考察之后決定破堤取水、引黃灌溉,這是中國人民幾千年來的首次大膽嘗試,為黃河下游灌溉提供了一條行之有效的路徑。
人民勝利渠修筑完工之后惠澤焦作、新鄉(xiāng)、安陽等3市12縣,灌溉區(qū)的糧食產(chǎn)量從先前的平均每公頃1335千克,提升到之后的每公頃1.64萬千克,增加了11倍。
1955年上半年,于清華任教的張光斗在全國范圍內(nèi)首創(chuàng)水工結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn),并成立全國第一個(gè)水工結(jié)構(gòu)模型實(shí)驗(yàn)室,現(xiàn)在已成為國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。所謂水工結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)是指將原型以某一比例縮小成為模型,通過對模型施加與原型相關(guān)的荷載,推算原型的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。
這種模型試驗(yàn)的優(yōu)勢在于“能夠真實(shí)地反映復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造,具有很強(qiáng)的直觀性”。國內(nèi)許多高校和研究院所都相繼建立了類似的實(shí)驗(yàn)室,很大程度上規(guī)避了工程修建后出現(xiàn)的各種問題,極大降低了工程的出錯(cuò)率,大大提高了我國水工建筑的成功率。
張光斗及其團(tuán)隊(duì)利用水工結(jié)構(gòu)模型實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)了新安江水庫建設(shè)的調(diào)整和新豐江水庫的改進(jìn)加固,這為之后他主持北京密云水庫的設(shè)計(jì)建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1958年2月起,張光斗擔(dān)任密云水庫總設(shè)計(jì)師。之所以要修建水庫,是因?yàn)槊茉莆挥谘嗌角鹆甑貛?,境?nèi)有大小14條河流。每逢大雨,潮白河必然水位上漲,甚至形成洪災(zāi)淹沒周圍村莊。如何消除水患、減少居民和農(nóng)作物的損失,一直是一個(gè)亟待解決的問題。
針對這一華北地區(qū)庫容最大的水庫,張光斗在主持修建的過程中運(yùn)用了薄黏土斜墻壩、地下混凝土防滲墻、壩下導(dǎo)流廊道三項(xiàng)技術(shù),這些技術(shù)在國內(nèi)均屬首創(chuàng)。而這都是出于對密云樞紐地形地質(zhì)條件和抗洪時(shí)間緊、任務(wù)重的考慮。
然而,在設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中部分決策者出現(xiàn)了“左”的錯(cuò)誤,為了加快建庫速度,也為了節(jié)約成本,竟然下令抽掉了進(jìn)水塔和泄洪廊道里的鋼筋。這一舉動(dòng)將整個(gè)水庫置于危險(xiǎn)之中—— 一旦遇到洪水,泄洪廊道將會(huì)失去泄洪作用,甚至有可能潰壩。
在這緊要關(guān)頭,張光斗頂住巨大壓力,會(huì)同專家商量對策,經(jīng)過兩天的測算,估算出隧道安全泄洪的最高水庫水位為130米高程。張光斗認(rèn)為當(dāng)務(wù)之急是竭盡全力補(bǔ)建進(jìn)水塔,同時(shí)拆掉走馬莊已建成的四號副壩,保證汛期時(shí)水庫水位不超過130米高程。
在20萬名民工的拼搏奮斗下,密云水庫實(shí)現(xiàn)了一年攔洪、兩年完工的目標(biāo),得到了毛澤東主席和周恩來總理的贊揚(yáng)。
三峽工程:
“國之神器,不可予人”
三峽大壩是世界上最大的水利樞紐工程之一,張光斗與三峽結(jié)緣超過60年時(shí)間,參與并見證了三峽從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、研究、論證、爭議直到開工建設(shè)的全過程。
這要從張光斗在美國學(xué)習(xí)說起。1943年他在方坦那壩實(shí)習(xí),偶遇了導(dǎo)師薩凡奇先生,薩凡奇作為國際大壩設(shè)計(jì)權(quán)威,享有盛名。在了解到薩凡奇將于1944年前往印度作大壩工程顧問后,張光斗隨即向他提出能否前往中國指導(dǎo)水電工程,薩凡奇欣然同意。
于是,當(dāng)時(shí)的國民黨政府邀請薩凡奇前往正在勘測設(shè)計(jì)的幾個(gè)水電站進(jìn)行實(shí)地考察。當(dāng)一行人乘坐小火輪遙望三峽時(shí),薩凡奇看到三峽氣勢雄偉、高山峽谷、水流湍急、流量豐富,遂建議可在南津關(guān)建壩,蓄水到重慶,是條件非常優(yōu)越的水電站地址。美國大使館得到報(bào)告后,立即向國民黨政府表示可以幫助中國修建三峽工程,并且提供10億美元貸款。
這一消息并沒有讓張光斗開心,張光斗十分明白“國之神器,不可予人”的道理,如果讓美國幫助建設(shè)三峽工程,在建成之后很可能落入美國人之手。同時(shí)三峽工程體量很大,需要持續(xù)性的資金投入,單靠美國的貸款難以維系。
因此張光斗多次向上級寫信表示“三峽工程巨大,投資很大,美國貸款不可靠;即使建成了,如此巨大的電力,我國也無力利用,只能供美國用;美國掌握三峽工程,將控制我國經(jīng)濟(jì),有損國權(quán)”。當(dāng)聽到國民黨節(jié)節(jié)敗退,無力支付每月的三峽勘測任務(wù)經(jīng)費(fèi)時(shí),張光斗“如釋重負(fù)”。新中國成立后,三峽工程一直作為一個(gè)重要項(xiàng)目進(jìn)行反復(fù)論證。
1988年時(shí)任長江委主任魏延錚和張光斗從重慶出發(fā)前往下游勘查庫區(qū)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境情況,發(fā)現(xiàn)庫區(qū)人民的生活非常困苦。
張光斗在《我參加三峽工程工作的經(jīng)過》一文中回憶到,當(dāng)時(shí)“看到沿岸棚戶,人民生活十分艱苦。到很多支溝里,看到居民衣不蔽體,住在木棚中,開墾坡地,生產(chǎn)雜糧每年只夠吃8個(gè)月,需要救濟(jì),砍樹木作燃料,水土流失,生態(tài)環(huán)境被破壞。我們每晚住在城市,與當(dāng)?shù)仡I(lǐng)導(dǎo)座談,都說經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),人民多數(shù)貧困。這是由于50年來,總是說要建三峽工程,將淹沒庫區(qū),政府不鼓勵(lì)投資經(jīng)濟(jì)建設(shè),而人口增加,生活水平不能提高,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。所以人民說:‘若要富,向水庫。’不像許多人想的,庫區(qū)人民安居樂業(yè),故土難離。這次查勘,我很受教育”。這堅(jiān)定了他建設(shè)三峽工程的決心,為的是讓庫區(qū)居民過更好的生活。
張光斗還在該文中回憶到,當(dāng)時(shí)中央多次召開大會(huì)討論三峽工程建設(shè)事宜,雖然多數(shù)專家支持修建三峽工程,但是仍有少數(shù)反對者,對此張光斗都耐心地說出理由予以回應(yīng)。
例如,錢偉長院士說他“不贊成三峽工程,應(yīng)在上游各支流修水庫,總的防洪庫容比三峽水庫大得多”。張光斗表示,“上游地區(qū)局部發(fā)生暴雨,就能引發(fā)大洪水,所以不能把所有庫容加起來。還有四川平原和川江流域可能發(fā)生洪水,支流水庫不能防”。
為了讓更多人理解三峽工程對我國的重要性,打消社會(huì)各界對三峽工程的疑慮,張光斗在《人民日報(bào)》上發(fā)表《長江三峽工程應(yīng)早日建設(shè)》一文,力陳三峽工程在防洪抗汛、航道運(yùn)輸、水力發(fā)電、改善民生方面的重要作用。
2006年5月20日,三峽大壩全線竣工,這時(shí)已94歲的張光斗表示“很是欣慰”。
三門峽工程:
顯然是有失誤的
新中國成立之初,蘇聯(lián)對中國的基礎(chǔ)設(shè)施提供了很多援助,三門峽大壩就是當(dāng)年援助的工程項(xiàng)目之一。1955年一屆全國人大二次會(huì)議通過的第一部根治黃河水害、開發(fā)黃河水利規(guī)劃,就是在蘇聯(lián)專家柯羅略夫及其團(tuán)隊(duì)幫助下完成的,主要內(nèi)容是在三門峽修筑高壩。
報(bào)告一出就在學(xué)界引起了很大爭議,清華大學(xué)教授黃萬里和年輕的工程師溫善章對此表示明確反對。黃萬里反對修筑高壩水庫,溫善章認(rèn)為列寧格勒水電設(shè)計(jì)分院的360米方案不妥,建議降低水庫正常高水位到335米,只起防洪和下游部分地區(qū)灌溉的作用。張光斗也建議多留導(dǎo)流底孔,泄洪沖沙。 然而,這些建議被蘇聯(lián)專家認(rèn)為違背了綜合利用原則,浪費(fèi)了三門峽大壩的發(fā)電優(yōu)勢。張光斗在《我參加的若干工程》一文中回憶說:“1959年再次開會(huì)討論。大多數(shù)人贊成前蘇聯(lián)專家設(shè)計(jì),綜合利用。我主張修成滯洪水庫,未被采納,他們說正在大搞水土保持,很快能生效,無泥沙問題。正常蓄水位改為350米,但潼關(guān)河床高程只324米,顯然三門峽工程是失誤的。”
三門峽水庫建成后對周邊生態(tài)造成了嚴(yán)重影響,有研究者調(diào)查發(fā)現(xiàn),水庫建成后泥沙淤積、土壤鹽堿化、洄游性魚類基本絕跡。
對于這一問題,很少有專家肯公開出來發(fā)表自己的看法。張光斗卻和水利部原部長錢正英一道在中央電視臺(tái)《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》中公開呼吁三門峽水利樞紐應(yīng)盡快放棄發(fā)電、停止蓄水。
事實(shí)上,張光斗一生中都沒有停止過對水利建設(shè)的思考,他不僅明辨是非對錯(cuò),而且勇于承擔(dān)錯(cuò)誤。
1976年唐山大地震,密云水庫的保護(hù)層出現(xiàn)了滑坡問題。為了對大壩進(jìn)行加固,指揮部黨委要求挖開廊道內(nèi)的混凝土塞和左岸的導(dǎo)流隧洞。張光斗雖然是“不許在圖紙上簽字,但是要對密云水庫加固工程全權(quán)負(fù)責(zé)”的“右派”,卻沒有怨言地投入到加固工程中去。當(dāng)他發(fā)現(xiàn)導(dǎo)流隧洞鋼筋混凝土襯砌工程存在不少錯(cuò)誤時(shí),立刻重新進(jìn)行設(shè)計(jì)并且手把手指導(dǎo)負(fù)責(zé)人改圖紙——后來還因?yàn)樯酶膱D紙被批斗。
張光斗在回憶錄中寫道:“白河大壩上游壩面保護(hù)層砂礫石與黏土斜墻間的反濾層含細(xì)砂過多,后來唐山地震時(shí)細(xì)砂液化,保護(hù)層發(fā)生滑坡。這是我不很懂細(xì)砂液化問題和不重視保護(hù)層所犯的錯(cuò)誤……副壩下泄水廊道進(jìn)水塔,設(shè)計(jì)中沒有正確考慮冰荷載,后來進(jìn)水塔被冰擠倒,改建為斜坡進(jìn)水閘,可見我還缺少這方面的經(jīng)驗(yàn)。”
又如1975年8月淮河流域暴發(fā)洪災(zāi),有幾座水庫潰壩,造成了巨大損失。水利部緊急召開會(huì)議商議對策,水利部領(lǐng)導(dǎo)提出所有水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)該按最大洪水設(shè)計(jì)。盡管張光斗當(dāng)時(shí)戴著“帽子”,卻敢于直接指出這種想法不切實(shí)際。張光斗表示,水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該按照庫容大小和實(shí)際情況來確定,如果都按照可能的最大洪水設(shè)計(jì)造價(jià)太高,根本無力負(fù)擔(dān)。
斯人已逝,精神猶在。張光斗嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)、鉆研、創(chuàng)新的精神始終激勵(lì)著一代又一代學(xué)子。江河無言壩為證,張光斗及其團(tuán)隊(duì)為我們留下的一座座水利工程設(shè)施,是我國水利工程事業(yè)無言的豐碑。
責(zé)任編輯: 李穎