致敬马洪琪—— 一马当先筑高坝
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2019年7月,77岁的马洪琪院士获得国际大坝委员会终身成就奖,这是世界坝工技术领域公认的最高荣誉称号,授予对世界大坝发展作出过突出贡献或在坝工技术领域有重大成就的专家,当年度全世界仅有两人获此殊荣。

“从黄河到长江,我们一生走遍四方……住着帐篷和土房,冒着山野的风霜,一旦修好了水库大坝,我们就再换一个地方。”这首清华大学水利系系歌,唱出了马洪琪的一生。

   “云南以礼河正在建全国最高的土坝,你愿意去吗?”这是1967 年马洪琪从清华水电毕业分配时老师对他说的话。怀惴着建设最高土坝的梦想,他只身一人来到彩云之南。在边境的绿水河电站的6年里,他干遍了水电站电钻工、混凝土工、钢筋工等多个工种。1972年,绿水河水电站支援曲靖富源县农村小水电建设时,领导问他敢不敢揽这个活儿?“我拎了一包书,带上这台240千瓦的发电机,到了云南富源县,第一次把大学所学的专业知识变成了水电站。”马洪琪说:“到现在这个水电站还在正常运行。”

    当年,他每天工作12个小时以上,晚上点着油灯设计,白天在工地指导施工。一年半后工程竣工,电通了,村庄里亮起了电灯……“在那个食物极为匮乏的年代,每个生产队都给我们送来当时稀有的食品——鸡和鸡蛋表示感谢”。纯朴的感谢,点亮他事业的第一盏灯——让每一个家庭都用上电,成为了他的一个梦想。

 

五十多年来,马洪琪走遍了祖国的山川大河,创造和见证了水电工程史上多个 “第一”和“之最”。他主持和参加鲁布革电站、漫湾电站、广州抽水蓄能电站、浙江天荒坪抽水蓄能电站、大朝山电站、黄河小浪底、长江三峡水利枢纽等30余座大型水电工程建设,一直坚守水电工程建设科研第一线,不断进取,成为世界坝工领域的著名专家。获国家技术发明二等奖1项,科技进步二等奖4项,省部级科技奖励19项,何梁何利科学与技术进步奖,云南省科学技术杰出贡献奖。

 提起这些成就,他总是说“水电建设没有个人冠军,只有团体冠军。”1989年,在建设当时世界最大、中国自己建设的第一座抽水蓄能电站——广州抽水蓄能电站时,针对地下厂房施工问题,他大胆提出“平面多工序、立体多层次”的施工方案,缩短了地下厂房开挖工期。这一方案,成为后续地下厂房施工的普遍原则;据此研究制订和完善的地下厂房施工技术,被纳入两部施工规范。面对“死亡之谷”的斜井开挖,他带领技术人员深入现场反复调研,提出斜进混凝土快速施工技术,研制出中国第一台自主知识产权的高压长斜井滑升模板全断面多功能钢模台车,成功解决了施工中穿过两条断层和蚀变带的技术难题。

澜沧江从北向南奔流到海,位于中下游的云南河段,集中了70%水能资源,是水电“绿色能源”重点开发的河段。1999年,被称为“世界最难”的小湾水电站开工建设。除了发电,小湾水电站还能充分发挥“调丰补枯”作用,提高澜沧江-湄公河黄金水道航运能力,是云南省实施国家西部大开发、“西电东送”战略的标志性工程。他说:“我愿将毕生所学和全部精力都献给小湾。”

小湾水电站的多功能复杂设计,特别是294.5米高的混凝土双曲拱坝,是世界同类坝型的新高度,许多技术难题都没有可借鉴的经验,施工区位地质环境复杂。面对一系列挑战,马洪琪带领团队扎进工地开展研究,攻克了设计和施工中重重技术难题,刷新了多项世界纪录。2010年3月8日,小湾电站大坝提前两年全线浇筑封顶,世界第一座300米级双曲拱坝在一系列的技术创新与突破中诞生!小湾水电站工程先后获得国际里程碑工程奖,国家优质工程金质奖、詹天佑奖,菲迪克奖。研究成果在后来的锦屏一级、溪洛渡和白鹤滩等水电站高拱坝建设中广泛应用。

这些成就,并没让马洪琪停下脚步。在拥有中国最高心墙堆石坝——糯扎渡水电站工程建设中,他又带领团队成功研发了世界上首个“数字大坝”系统,这是大坝建设质量控制技术的重大创新, 开启了中国大坝建设的“数字时代”。工程获国际里程碑工程奖、詹天佑奖、菲迪克奖,科技成果获国家科技进步奖2项。研究成果在两河口、双江口和长河坝等高土石坝建设中成功推广运用。

随后他和团队又在高碾压混凝土坝建设方面研发建成了一套施工质量控制及管理信息化系统,全面运用于中国最高的碾压混凝土重力坝——黄登大坝的建设,将碾压混凝土筑坝技术提高到了世界最先进水平。

2000年4月,中国、老挝、缅甸、泰国四国正式签署了《澜沧江-湄公河商船通航协议》,2001年4国正式通航。在澜沧江—湄公河水运主通道上的关键枢纽工程——景洪水电站的建设中,需要配套建设升船机。在建设前期的反复研讨、论证与试验中,团队发现景洪水电站通航属于山区型河流通航,如果采用国际普遍使用的两种升船机技术,会由于下游河道水位快速、大幅变化而造成船厢对接困难,容易发生事故风险。如何实现高坝水库双向航运安全和通畅这一技术难题摆在面前。

2004年,马洪琪团队提出水力式升船机的建设计划。2008年开工建设,2011年升船机建成。在大家满怀喜悦等待调试顺利通过时却出现了问题,船厢无水调试时非常顺利,在有水调试时出现倾斜偏大的情况,所有人顿时被浇了一盆冷水。

一次又一次测试、分析、验证,经过上百次试验后,团队找到了问题所在,改进了设计方案,发明了多项技术与装置,在2013年底启动改造。2016年11月15日,马洪琪团队历时十余年发明的一种利用水能作为提升动力和安全保障措施的全新升船机——水力式升船机正式通航。业内说他们敢于第一个“吃螃蟹”,从科学原理的提出,到基础理论的构建、关键技术的解决,再到工程建设的成功,马洪琪说这个“螃蟹”吃的可不轻松。水力式升船机被认为是世界首创,中国原创,是世界通航技术领域的重大创新。它丰富了升船机的类型和设计方法,从原理上突破了传统升船机的技术瓶颈,为高坝通航领域提供了一种全新、先进、实用的技术选择,是升船机发展史上的一个重要里程碑。水力式升船机项目获授权发明专利21项,获得国家技术发明二等奖、云南省科技进步特等奖、中国航海学会科技进步特等奖。

奋进自知韶光贵,不待扬鞭自奋蹄。如今,70多岁高龄的马洪琪院士,依然作为项目负责人,带领团队在水电工程建设中开展研究工作,在流域水电开发安全保障技术、水电大坝建设关键技术、流域水电开发环境评估及生态保护及修复技术、澜沧江流域水电开发安全与高效利用系统研发方面取得多项创新性成果。提及今后的工作打算,他说:国家“十四五”时期以及更长时期的发展对加快科技创新提出了更为迫切的要求,我将带领团队在流域水库大坝智慧管理、大型水电站绿色智能建造、大型清洁能源基地建设等方面继续开展研究,为推动世界水电技术进步努力奋斗。

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