陳宇珩,鄒學潤,張恒榮
(云南省科技廳科技宣傳教育中心,云南 昆明 650051)
2019年7 月,77歲的中國工程院院士馬洪琪獲得國際大壩委員會終身成就獎,這是世界壩工技術領域公認的最高榮譽稱號,授予對世界大壩發(fā)展作出過突出貢獻或在壩工技術領域有重大成就的專家,當年度全世界僅有兩人獲此殊榮。
“從黃河到長江,我們一生走遍四方……住著帳篷和土房,冒著山野的風霜,一旦修好了水庫大壩,我們就再換一個地方?!边@首清華大學水利系系歌,唱出了馬洪琪的一生。
“云南以禮河正在建全國最高的土壩,你愿意去嗎?”這是1967 年馬洪琪從清華水電畢業(yè)分配時老師對他說的話。懷揣著建設最高土壩的夢想,他只身一人來到彩云之南。在邊境的綠水河電站的6年里,他干遍了水電站電鉆工、混凝土工、鋼筋工等多個工種。1972年,綠水河水電站支援曲靖富源縣農(nóng)村小水電建設時,領導問他敢不敢攬這個活兒?“我拎了一包書,帶上這臺240千瓦的發(fā)電機,到了云南富源縣,第一次把大學所學的專業(yè)知識變成了水電站?!瘪R洪琪說:“到現(xiàn)在這個水電站還在正常運行?!?/p>
當年,他每天工作12個小時以上,晚上點著油燈設計,白天在工地指導施工。一年半后工程竣工,電通了,村莊里亮起了電燈……“在那個食物極為匱乏的年代,每個生產(chǎn)隊都給我們送來當時稀有的食品——雞和雞蛋表示感謝”。純樸的感謝,點亮他事業(yè)的第一盞燈——讓每一個家庭都用上電,成為他的一個夢想。
50多年來,馬洪琪走遍了祖國的山川大河,創(chuàng)造和見證了水電工程史上多個 “第一”和“之最”。他主持和參加魯布革電站、漫灣電站、廣州抽水蓄能電站、浙江天荒坪抽水蓄能電站、大朝山電站、黃河小浪底、長江三峽水利樞紐等30余座大型水電工程建設,一直堅守水電工程建設科研第一線,不斷進取,成為世界壩工領域的著名專家。獲國家技術發(fā)明二等獎1項,科技進步二等獎4項,省部級科技獎勵19項,何梁何利科學與技術進步獎,云南省科學技術杰出貢獻獎。
提起這些成就,他總是說“水電建設沒有個人冠軍,只有團體冠軍?!?989年,在建設當時世界最大、中國自己建設的第一座抽水蓄能電站——廣州抽水蓄能電站時,針對地下廠房施工問題,他大膽提出“平面多工序、立體多層次”的施工方案,縮短了地下廠房開挖工期。這一方案,成為后續(xù)地下廠房施工的普遍原則;據(jù)此研究制訂和完善的地下廠房施工技術,被納入兩部施工規(guī)范。面對“死亡之谷”的斜井開挖,他帶領技術人員深入現(xiàn)場反復調研,提出斜進混凝土快速施工技術,研制出中國第一臺自主知識產(chǎn)權的高壓長斜井滑升模板全斷面多功能鋼模臺車,成功解決了施工中穿過兩條斷層和蝕變帶的技術難題。
瀾滄江從北向南奔流到海,位于中下游的云南河段,集中了70%水能資源,是水電“綠色能源”重點開發(fā)的河段。1999年,被稱為“世界最難”的小灣水電站開工建設。除了發(fā)電,小灣水電站還能充分發(fā)揮“調豐補枯”作用,提高瀾滄江-湄公河黃金水道航運能力,是云南省實施國家西部大開發(fā)、“西電東送”戰(zhàn)略的標志性工程。他說:“我愿將畢生所學和全部精力都獻給小灣?!?/p>
小灣水電站的多功能復雜設計,特別是294.5米高的混凝土雙曲拱壩,是世界同類壩型的新高度,許多技術難題都沒有可借鑒的經(jīng)驗,施工區(qū)位地質環(huán)境復雜。面對一系列挑戰(zhàn),馬洪琪帶領團隊扎進工地開展研究,攻克了設計和施工中重重技術難題,刷新了多項世界紀錄。2010年3月8日,小灣電站大壩提前兩年全線澆筑封頂,世界第一座300米級雙曲拱壩在一系列的技術創(chuàng)新與突破中誕生!小灣水電站工程先后獲得國際里程碑工程獎,國家優(yōu)質工程金質獎、詹天佑獎,菲迪克獎。研究成果在后來的錦屏一級、溪洛渡和白鶴灘等水電站高拱壩建設中廣泛應用。
這些成就,并沒讓馬洪琪停下腳步。在擁有中國最高心墻堆石壩——糯扎渡水電站工程建設中,他又帶領團隊成功研發(fā)了世界上首個“數(shù)字大壩”系統(tǒng),這是大壩建設質量控制技術的重大創(chuàng)新, 開啟了中國大壩建設的“數(shù)字時代”。工程獲國際里程碑工程獎、詹天佑獎、菲迪克獎,科技成果獲國家科技進步獎2項。研究成果在兩河口、雙江口和長河壩等高土石壩建設中成功推廣運用。
隨后他和團隊又在高碾壓混凝土壩建設方面研發(fā)建成了一套施工質量控制及管理信息化系統(tǒng),全面運用于中國最高的碾壓混凝土重力壩——黃登大壩的建設,將碾壓混凝土筑壩技術提高到了世界最先進水平。
2000年4 月,中國、老撾、緬甸、泰國4國正式簽署了《瀾滄江-湄公河商船通航協(xié)議》,2001年4國正式通航。在瀾滄江-湄公河水運主通道上的關鍵樞紐工程——景洪水電站的建設中,需要配套建設升船機。在建設前期的反復研討、論證與試驗中,團隊發(fā)現(xiàn)景洪水電站通航屬于山區(qū)型河流通航,如果采用國際普遍使用的兩種升船機技術,會由于下游河道水位快速、大幅變化而造成船廂對接困難,容易發(fā)生事故風險。如何實現(xiàn)高壩水庫雙向航運安全和通暢這一技術難題擺在面前。
2004年,馬洪琪團隊提出水力式升船機的建設計劃。2008年開工建設,2011年升船機建成。在大家滿懷喜悅等待調試順利通過時卻出現(xiàn)了問題,船廂無水調試時非常順利,在有水調試時出現(xiàn)傾斜偏大的情況,所有人頓時被澆了一盆冷水。
一次又一次測試、分析、驗證,經(jīng)過上百次試驗后,團隊找到了問題所在,改進了設計方案,發(fā)明了多項技術與裝置,在2013年底啟動改造。2016年11月15日,馬洪琪團隊歷時10余年發(fā)明的一種利用水能作為提升動力和安全保障措施的全新升船機——水力式升船機正式通航。業(yè)內說他們敢于第一個“吃螃蟹”,從科學原理的提出,到基礎理論的構建、關鍵技術的解決,再到工程建設的成功,馬洪琪說這個“螃蟹”吃的可不輕松。水力式升船機被認為是世界首創(chuàng),中國原創(chuàng),是世界通航技術領域的重大創(chuàng)新。它豐富了升船機的類型和設計方法,從原理上突破了傳統(tǒng)升船機的技術瓶頸,為高壩通航領域提供了一種全新、先進、實用的技術選擇,是升船機發(fā)展史上的一個重要里程碑。水力式升船機項目獲授權發(fā)明專利21項,獲得國家技術發(fā)明二等獎、云南省科技進步特等獎、中國航海學會科技進步特等獎。
奮進自知韶光貴,不待揚鞭自奮蹄。如今,70多歲高齡的馬洪琪院士,依然作為項目負責人,帶領團隊在水電工程建設中開展研究工作,在流域水電開發(fā)安全保障技術、水電大壩建設關鍵技術、流域水電開發(fā)環(huán)境評估及生態(tài)保護及修復技術、瀾滄江流域水電開發(fā)安全與高效利用系統(tǒng)研發(fā)方面取得多項創(chuàng)新性成果。提及今后的工作打算,他說:國家“十四五”時期以及更長時期的發(fā)展對加快科技創(chuàng)新提出了更為迫切的要求,我將帶領團隊在流域水庫大壩智慧管理、大型水電站綠色智能建造、大型清潔能源基地建設等方面繼續(xù)開展研究,為推動世界水電技術進步努力奮斗。