两院院士潘家铮:半世纪水电求索路

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摘要:除诗词歌赋,潘家铮亦热衷科普创作。他的许多科幻小说都以科学道德为主题,注重科技发展和社会发展同步。先后出版《一千年前的谋杀案》《千秋功罪话水坝》《偷脑的贼》等科幻

除诗词歌赋,潘家铮亦热衷科普创作。他的许多科幻小说都以科学道德为主题,注重科技发展和社会发展同步。先后出版《一千年前的谋杀案》《千秋功罪话水坝》《偷脑的贼》等科幻作品,其中,《千秋功罪话水坝》在首届《Newton-科学世界》杯科普图书奖评奖活动中获十大科普好书奖,《偷脑的贼》荣获第四届全国优秀科普作品奖一等奖。正所谓,科普界的水电巨匠,水电界的文学大家。

潘家铮

两院院士潘家铮:半世纪水电求索路。两院院士潘家铮:半世纪水电求索路。《中国科学报》 (2015-10-09 第3版 印刻)

2012年7月13曰,潘家铮同志去世。我在两天前去医院看他时,他正在生死线上作最后的斗争。他紧闭双眼,极其艰难地呼吸着,我在医院等了一个多小时,直到他勉强睁开眼睛,和我作最后的告别。他看着我,好像在说:你们还要干啊!是的,我们还要继续前进。作为科技创新的旗手,你把中国的水电建设带到世界领先的地位,我们还要继续培养年轻一代,创造新的成绩!

■钱正英

屡创佳绩铸丰碑

文理兼通成大师

两院院士潘家铮:半世纪水电求索路。从这些书里,他了解到有一门学问叫微积分。但至于微积分是何东西,他还百思不得其解,因此心中大痒,欲探究竟。经过一番找寻,潘家铮在旧书店的废纸堆中找到几本残缺不全的《数理精蕴》,似为康熙大帝有御纂钦定。因此书含有微积分内容,故引起了他极大的热衷和兴趣,每当夜深人静就孜孜不倦刻苦攻读。但这本书不仅为古文所写,而且没有一个洋字码,所以尽管他头悬梁锥刺股,仍弄不清微积分的概念。车到山前必有路,正当他快要放弃努力时,又在旧书店淘得一本原版的Calculus for beginners的书。Calculus 即微积分之意,加之此书写得十分深入浅出,因此潘家铮又心怀希望,利用一本英汉字典一点一点啃。他还做了张对照表,如夭=x,地=y等等。这样,在他还没考上大学时,已自学到了形式积分的程度。

潘家铮同志本人,并没有国外留学的学历和国外工作的经历,他就是一位浙江大学毕业、在新中国建设中成长的科技干部,但他将新中国水电建设的技术水平,引领到世界第一位。他靠的是:扎实的理论基础、高度负责的实践精抻;最基本的,是他对科学真理的热忱追求。只有真理,没有权威,这是他的人生哲学。在工作和学习中,要吃笫一只螃蟹,这是他的人生追求。

两院院士潘家铮:半世纪水电求索路。1944年,潘家铮跟随父亲至汤浦镇的九莲古寺,于舜阳中学任职书记,半年后流浪到汤浦镇中心小学当小学教师,此后陆续执教于漓渚、双山诸校。战火蔓延,日军欺凌。就在潘家铮以为自己就这样在学校里当猢狲王度此一生时,1945年抗日战争的胜利给他带来了命运的转折点。不久,他参加沦陷区中等学校学生甄别试验,靠自学考得高中毕业资格。

即便在抗战爆发、兵荒马乱的年代,幼年的潘家铮也仍旧沉浸在中国的文学和独特的汉字体系中。他曾迷恋西厢记碧云天,黄花地,西风紧,北雁南飞之美妙,也曾和茉莉扮作才子佳人趣玩。后虽成为著名的水电专家,但仍眷恋少时的文学爱好,成为水电界的文学大家。

潘家铮于1927年出生于浙江绍兴一个破落的书香门第。念至小学五年级时抗战爆发,后随家人背井离乡,辗转逃难,断断续续读完小学,并在颠沛流离中以初二学历结束中学生涯,是年1942年,日军大举进攻浙东。

先结婚后恋爱

勘测处里有不少工程师都吃过洋面包到美国垦务局实习进修过,回国时都带有千方百计搜集来的技术资料。但碍于旧社会教会徒弟会饿死师傅思想的束缚,专家们都把所拥有的资料视为琅嬛秘籍,所以潘家铮只能看到一些保密度不高的普通资料,也只能利用少有的机会瞄上几眼。这就逼他养成了极快的浏览速度,且在浏览中主要看清原理、准则和方法,然后自己根据基本原理和方法来计算数据,编制图标。因他经常深更半夜中在寝室中计算,用八位对数表解联立方程,以致近视度数又增加200度。

潘家铮对数学深感兴趣,早在九莲寺时就开始研究古算学。住在沦陷区时自学过一些代数、几何,但那时最大的困难是找不到可供自学用的书本,好在他曾与人合伙开过书店,在收购的旧书中精挑细选,终于找到高中平面几何、解析几何和大代数各一本,此外还得到几本有关数学史方面的书,这些都让潘家铮如获至宝。

1954年,潘家铮奉调去北京水力发电总局,其后又任上海水力发电设计院技术员、工程师、组长工程师、设计副总工程师等职。

两院院士潘家铮:半世纪水电求索路。③2003年8月,潘家铮视察百色枢纽工地。

死去元知万事空 但悲西电未输东

其后,潘家铮参与了海南东方水电站修复工程的设计,力主采用尾水拱坝方案,不料在说服了设计院领导之后被苏联专家一口否决,胎死腹中。

1957年8月,他出任新安江水电站设计副总工程师,不久又任设计总工程师。1958年新安江设计代表组改为现场设计组,将设计工作转移至现场进行。三年工程建设时光,正值中国大陆政治、经济形势风云变幻,在此苦战期间,潘家铮不但没有当上劳模、入上党,反而被划为反党的右倾机会主义分子。戴着一顶白帽子,他并没有感到不公,经常写些打油诗聊以慰藉。这三年里,他深入现场,总领该工程的设计与施工技术工作,创造性地将原设计的实体重力坝改为大宽缝重力坝,并采用抽排措施降低坝基扬压力,大大减少了坝体工程量。他善于总结群众正确意见并加以科学论证,先后采用了坝内大底孔导流、拉板式大流量溢流厂房等先进技术。1959年周恩来总理在视察电站工地时,曾亲笔写下为我国第一座自己设计和自制设备的大型水力发电站的胜利建设而欢呼!的题词。新安江水电站的基本建成,树立了新中国水电事业的第一座丰碑,而其在实践中的成功运用,使得宽缝重力坝也逐渐发展成为国内广泛采用的一种坝型。

在浙大的日子里,由于大环境所趋,潘家铮实际上并未从课堂上学到多少知识,很多都是靠其在以后的工作中以苦为乐、刻苦钻研、勤奋自学所得。

付出就有回报,这样的勤奋努力使他既知其然又知其所以然,甚至还发现一些洋人的疏漏讹误。在发现垦务局Technical Memorandum资料后,他如获至宝,不仅精读完所有资料,而且作了详细的笔录和评述,这对他叩开水电技术大门、热爱这一行业起到了巨大的作用。就这样,在勘测处里潘家铮如饥似渴、孜孜不倦地学习、进修数学和力学知识,并将书本理论知识结合实际工程应用,及时反馈、思考、总结,逐步形成了自己独特扎实的设计思想和理论。

潘家铮常在工作之余手捧卷书怡然自得,常钻到旧书店去苦苦搜寻宝书。新安江建设戴上白帽子时,他借写诗以精神慰藉。他将喜怒哀乐全部寓于诗词文章中,先后有《新安江竹枝词》《女皇惊梦》《积木山房小说诗文选》等等。面对滔滔江水,改诗云:

从1950年在钱塘江水力发电勘测处参加工作,到1980年当选为中国科学院院士,1990年当选为中国工程院院士,再到2012年于病床上获中国工程界的最高荣誉光华工程科技奖成就奖,潘家铮在科研路上风雨兼程大半个世纪,为我国的水电事业作出了巨大贡献。

1946年暑假,潘家铮前往杭州报考浙江大学,因自幼喜欢读书,热爱文学,便毫不犹豫地填上了报考中文系的字样,不料招来饱尝文人之苦的父亲的勃然大怒和一顿臭骂。重新研究招生简章上的实科科系后,潘家铮改报了航空工程系,希望能够做一名飞机设计师。但在次年夏天,他偶然在报纸上看到一则留英航空博士上吊自杀的新闻,感觉航空系就业前途无望,为保饭碗,又转至土木系。

自1950年起,潘家铮在燃料工业部钱塘江水力发电勘测处度过了难忘的几年岁月,逐渐跨进水电建设的大门。时任主任徐洽时对其进行全面培养,从描图纸图、水温内外业、测量内外业直到文书、晒图和传达,十八般武艺件件盘练,算得上是科班出身。

新中国水电建设的创新旗 手

潘家铮出生于破落的书香门第。曾祖父为清朝秀才,饱读诗书,后因追随太平军于南京殉难。祖父在成年后多次前往南京寻父,当然愿望破灭,但却意外了解了许多天国轶事。回乡后他潜心学术,专致古文,以开馆授徒为业,留下许多手稿。潘家铮出生后不久祖父便亡故了,但祖父留下丰富的手稿以及书籍充实了他的童年,成为他儿时的珍宝。潘父生于清朝末年新旧学交替之际,受到了旧式教育和洋学堂的双重熏陶。东南大学教育系毕业后,他任职于浙江省教育厅,抗战后改任中学老师,饱尝生活艰辛。父亲把自己身受的一套教育照搬到儿子身上,采取棒头出孝子的方法,异常严厉。潘家铮曾打趣道:我头脑里的一些古汉语知识,都是他用棒头打进去的。潘家铮由祖母带大,祖母虽不识字,但却是一位地道的民俗文学专家。潘家铮啼哭时,祖母便将其揽入怀中,一边摇晃,一边唱起山歌来。潘家铮懂事后,祖母又教他猜谜。就这样,在祖母的启蒙下,潘家铮幼小的心灵里种下了喜欢诗歌的根苗。

②2001年10月,潘家铮在渭南市涧峪水库考察。

潘家铮同志走了,但他的功绩将永远屹立在中国的大地上,他的创新锖神将永远引领着我们继续攀登科技的高峰!

我是在1958年水利和电力两部合并后才逐步认识潘总的。1966年,新安江水电站遭遇建成后第一次大洪水的考验,那是我国第一座以电厂的厂房顶溢流洪水的大坝。我带领水利电力部的一位苏联专家,怀着崇敬的心情,爬上水电站的厂房顶,观察溢流后的情况。我并没有问设计者的姓名,因为新安江的设计单位华东水电勘测设计院有好多位老资格的老总,我以为这肯定是出自名家之手。

■章思洁 宁传新

①上世纪80年代,潘家铮在北京筒子楼。

1956年,潘家铮主持设计了中国第一座坝顶泄洪的流溪河薄拱坝,开创了我国薄拱坝建设的先例。其间,他克服诸专家对此泄洪新技术的质疑,领导设计组同志积极进行复杂的坝体应力分析,并首次提出和解决坝头稳定分析问题以及坝体冷却等一系列课题;提出了拱坝坝顶溢流动静应力分析方法,组织进行了我国第一次拱坝震动试验,使我国第一座高78m的双曲拱坝顺利建成。

从1950年在燃料工业部钱塘江水力发电勘测处参加工作,到1980年当选为中国科学院院士,1990年当选为中国工程院院士,再到2012年于病床上获中国工程界的最高荣誉光华工程科技奖成就奖,潘家铮在科研路上风雨兼程大半个世纪,为我国的水电事业作出了巨大贡献。

潘家铮说:要建成一座工程,必须有愿意为之献身的人。如果三峡工程需要有人献身,我将毫不犹豫地首先报名。我愿意将自己的身躯永远铸在三峡大坝之中,让我的灵魂在晨曦暮霭之中,听那水轮发电机的歌唱,迎接那万吨船队的来往,直到千秋万载。

在工程后期,他领导并参与了简化拱坝应力分析法的研究,并在中苏朝蒙四国水利学术会议上就流溪河拱坝设计中的几个主要问题提出了有分量的论文,得到了与会专家的一致好评。

潘家铮同志在中国科学界有很高的声望。他是两院院士,也是工程院成立后的笫一届副院长。但在水电界,我们还愿意叫他潘总,他是我们的潘总,他永远是我们的潘总!

1953年参加黄坛口工程建设,从发生西山滑坡和洪水资料不足而被迫停工补课,至其后改任转弯坝段设计、滑坡稳定分析和水文单位线分析及汇流理论等工作,潘家铮不断总结工程经验,吸取教训,并完成如《角变位移方程的研究》《桁架变位的几何数解法》等多篇技术论文,开始在国内水电界崭露头角。

其后,潘家铮参加了长江北口潮汐电站、黄浦江拦江大闸、飞云江珊溪、九溪梯级电站、钱塘江潮汐电站、富春江七里泷水电站、乌溪江湖南镇水电站等工程的设计规划科研工作,1965年赴雅砻江参与锦屏水电站设计。其间他发表30余篇论文,并出版了《水工结构计算》《重力坝的设计和计算》等学术著作,开启了他设计生涯的黄金时代。

④2004年12月,潘家铮在三峡质量检查。

自学成才有窍门

1950年,潘家铮大学毕业,迫于家庭状况以及经济压力,他无法像同学们一样飞往天南地北投入新中国建设的浪潮中。恩师钱令希教授将潘家铮介绍到钱塘江水力发电勘测处。

在紧跟新中国水电事业蓬勃发展的步伐中,潘家铮主动在院内办学术讲座,授人以渔,系统讲授结构力学和水工结构分析,培养青年骨干力量。后这些讲稿被整理出版为《水工结构应力分析丛书》,较好地推动了我国水工结构设计水平。

当时并不知道,设计者是一位年轻工程师,这位年轻人将原设计的实体重力坝改为大宽缝重力坝,并创造性地采取了许多先进措施,使这座坝高105米、库容212亿立方米、装机容量66.25万千瓦、当时新中国最大的水电站在短短三年内建成投产。周总理亲笔写下为我国第一座自己设计和自制设备的大型水力发电站的胜利建设而欢呼!新安江大坝的建成,为我国以后建设的丹江口、潘家口等十多座宽缝重力坝树立了样板,成为我国广泛采用的一个坝型。

第一次是有关葛洲坝二江泄水闸下游消能设计的争论。有一位国内的水工权威向中央提出,长委设计的轻型消能设计不安全,建议改为重型。我们委托潘总和曹楚生同志主持复查。他们研究后,肯定了原设计,否定了权威的意见。经过建成后的长期实践考验,证明了他们结论的正确性。第二次是有关黄河龙羊峡的坝址安全问题。1983年,世界岩石力学权威、奥地利的缪勒先生在考察龙羊峡工地后,认为坝址地质不安全,需要大大增加工程量,使国内震惊。我们委托潘总去现场复查。他在现场主持讨论后,认真分析了计算成果,否定了缪勒的意见,肯定了原设计。经过龙羊峻建成后长期运行的实践,验证了他否定外国权威的结论是正确的。

大学生活对于潘家铮来说是极不平静的,实际上读不了多少书,且大四这一年他响应党的号召去支援解放舟山的战争而提前一年毕业。虽然学习时间很紧,好在他多年来养成了自学的好习惯,故仍能在这种动乱浩劫中见缝插针地汲取知识。而浙大名师荟萃,学风严谨不乱,老师循循善诱、谆谆教诲,这不仅给予了潘家铮知识,更是教给了他今后在工作、研究、思考乃至做人的道理。

金沙宝藏开工日 公祭毋忘告逝翁

中国著名水利水电工程专家、土木工程学家,中国科学院院士、中国工程院院士,科幻作家。浙江绍兴人。1950年8月毕业于浙江大学土木工程专业,在钱塘江水力发电勘测处参加工作。1954年后,历任上海水力发电勘测设计院、水电部十二局勘测设计院工程师、设计总工程师、水电部规划设计管理局副总工程师等职。1979年后,任电力部水电总局副总工程师,水利水电规划设计院、水利水电建设总公司总工程师,水利电力部总工程师,能源部水电总工程师。1993年后,任电力部技术顾问、长江三峡总公司技术委员会主任、中国工程院副院长、国家电力公司顾问、国家电网公司高级顾问等职。曾任国务院学位委员会委员,中国大坝委员会主席,国务院三峡工程质量检查专家组组长,国务院南水北调工程建设委员会专家委员会主任,清华大学教授、博士生导师。政协第八、第九届全国委员会委员。

对潘总创新精神最严峻的考验是承担三峡论证领导小组的副组长兼总工程师。三峡能否兴建、应否兴建,是水利水电界长期争论的大事。潘总过去所在的单位、他过去的领导和同事,很多都是反对派。水电部党组建议由他任论证领导小组的副组长兼总工程师,对他的压力是很大的。他义无反顾地接受下来,并兼任枢纽工程及地质组的专题组长。这个专题组要答复的问题是:三峡工程的建设是否会成为我国经济建设中一个投资和工期都大大超过预算的无底洞?工程建设的实践验证了他们的论证。

我知道潘家铮的名字,是在20世纪70年代建设葛洲坝的时候。有一次,我和部里的几位司局长闲谈,劝他们常去葛洲坝的设计单位长江水利委员会沟通,不要光用公文来往。他们说,长委的干部很骄傲,不太搭理他们。在谈话中,他们谈到,从北京去长委的技术干部,只有一个人非常受尊重,这个人叫潘家铮,他去长委时,还被邀请作报告。我才知道有这么一个人才,当时他是水利水电规划设计院的总工。后经部党组研究,调任水电部的总工。在多次工作中,感受到他那种追求真理,不惧权威的创新精神。

在修建三峡工程的过程中,潘家铮可谓功勋卓著。因为修建三峡工程可解决长江洪灾问题,可每年将840亿度电源源不断地输往华东、华中、华南地区,可使万里长江真正变成一条黄金水道,所以一代又一代人对三峡苦恋不休。同时,因为修建三峡工程涉及淹没移民,又因该工程投资巨大、建设周期长,还存在潜在生态植被破坏问题,所以又涌现出一波又一波三峡反对者。所以,潘家铮为此所承受的压力和艰辛可想而知。

潘家铮原本以为此勘测处仅是自己工作的过渡站,岂料阴错阳差,从此与水电结下不解之缘,在这条道路上风雨兼程50年!正如潘家铮自己所说:我是热爱水电事业的,但这是伟大的历史潮流把我推上这条道路的,我与水电事业是先结婚后恋爱的。

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