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水利系师生接力传承,“清”水润泽新疆大地
专题报道
新清华

2024年12月13日

2348

本期8

文章26

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水利系师生接力传承,“清”水润泽新疆大地

新清华 2024年12月13日 第2348期 专题报道

●记者 王晓霞

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新疆石门子工程施工现场。


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刘光廷(右五)在石门子拱坝模型前讲解拱坝设计。


在祖国西北的辽阔土地上,有这样一群清华人,他们不远千里,肩负着水利建设的使命,奔赴新疆玛纳斯县。面对复杂的极端环境,他们定规划、做设计、建大坝、开沟渠,以师带徒,代代接力,以坚定的信念和不懈的努力,为当地百姓送上了宝贵的“清”泉。他们的足迹遍布天山南北,他们的故事滋润百姓“疆”田,他们,有一个共同的名字——清华水利人。


最新技术”解“最难题目”

  1997年,在新疆玛纳斯县石门子水库大坝设计审查阶段,清华大学水利系提出的采用“碾压混凝土坝”方案受到部分专家激烈质疑。质疑声并非毫无道理。玛纳斯县位于最大温差为70多度的高寒地区、地震烈度为8度的高震区,坝基又以比较软弱的砾岩为主,在这样复杂极端环境下建造110米高的碾压混凝土拱坝,在世界上尚属首次。
  首次,意味着更多困难、挑战和失败的风险。创新,则意味着更多可复制的技术突破、更低成本、更牢固和更安全。
  在水利系教授、项目设计总工程师刘光廷心中,这不仅仅是科研技术上的进步,更重要的是,在祖国边疆修建这座拱坝,能够实实在在促进农业灌溉,兼以防洪、发电和旅游,是一件造福一方的创举。
  难归难,但刘光廷有信心。他的信心除了基于对技术的掌握,更源自强大的“后方支持”。水利水电工程具有系统、综合的特征,要想顺利完成重大项目,就必须依靠集体力量、具有团队精神。当时,水利部、新疆维吾尔自治区和学校党委等都给予大力支持。水利系组织了全系三分之一的老师和他们的学生参与到项目中。众人拾柴火焰高,水利系设计的新坝型最终从图纸变为现实。
  后来的媒体报道中指出,该水库是我国水利工程建设中集新技术、新工艺、新经验、新成果于一体的一项示范工程,为新疆乃至整个西北地区在类似地质、地形、气候条件下修建水库提供了极好范例。

“最认真的态度”建成“最高的碾压混凝土”

  在新疆玛纳斯县石门子水库的建设过程中,水利系的师生们以最认真的态度,攻克了一个又一个技术难题,最终建成了世界最高的碾压混凝土大坝。刘光廷认为,工程虽然复杂庞大,每一处细节都不能有半点马虎。有一次在工程现场,他了解到施工队伍在坝肩局部施工时,把坝体与坝肩山体浇筑在一起,这是对结构设计理解不到位、没有按图施工。虽然这段坝体范围不大,但拱坝坝肩局部受力复杂。若不整改,将会影响该部位受力状况,约束了本该自由变形的结构,不能很好发挥“柔性拱”作用。他坚持建议业主方必须督促施工方认真按照图纸整改,以完整实现设计目标,保障工程安全。
  时任水利系副主任谢树南回忆,项目组的同志们冒着零下三十几度的严寒驻扎在工地,没有一个人退缩,只为严格保证大坝的施工质量。除了设计施工,在项目资金遇到困难的时候,他们也多方联络,顺利帮助当地解决资金难题。
  时任工程设计副总工程师的水利系教授谷兆祺,尽管已经年近七旬,仍亲自查勘工地最危险的地方。他不顾道路危险,去引水发电隧洞掌子面,亲自查勘是否有地质缺陷和不良构造,对围岩的支护方案提出具体建议。他不仅提出了工程的整体布局,对坝肩处理、引水系统、副坝的设计都提出了建设性的意见。
  金峰教授作为项目的设计副总工程师,在工程建设期间花费了大量时间驻扎在工地现场,随时应对各种难题。他的“突破规范”“应对变化”的工作态度,确保了工程在复杂条件下的顺利进行。
  经过水利系师生和工程建设各方的不断努力,2000年底,石门子水库大坝下闸蓄水。这座集高寒、强震、软基、快速施工等众多难题的碾压混凝土百米级高拱坝顺利建成。
  2023年9月,校党委书记邱勇一行赴新疆实地调研了石门子碾压混凝土拱坝,当地水利部门的负责同志介绍,建成后的石门子水库大坝经受了实际地震的考验,担负着该县塔西河下游50余万亩农田灌溉和约4万人的安全饮水任务。此外,水库的水可以流入塔西河老河道,浇灌河谷两岸草木植被,沿塔西河乡河谷直达平原林场,河水所到之处,草木苍翠,焕发勃勃生机。

“最精打细算的方式”让农田“最科学饮水”

  水资源利用效率的高低,直接关系到新疆的发展。中国工程院院士、水利系原主任雷志栋教授对此有着深刻的理解。据水利系教授尚松浩回忆,导师雷志栋当时几乎每年都有三个月左右的时间在新疆,考察新疆水资源利用及生态保护的情况,为新疆水资源合理利用出谋划策。
  新疆地处“三山夹两盆”的地区,土地资源与光热资源丰富,但是水资源非常紧缺,时空分配不均,河流基本来源于高山冰雪融水,与农业生产用水高峰重叠时间较短,绿洲面积不到5%,属于内陆极端干旱区。在新疆,农业用水占经济社会用水总量90%以上。所以,从20世纪90年代以来,水利系就在新疆高度关注提高农业用水的效率、保护好生态环境、协调好人与自然“争水”的关系、做好水和盐的监测与合理调控。
  要想当好水利工程的“参谋”,就要真正提出切实可行的规划设计意见。为了实现水资源高效利用的目标,水利系老师们传承了“到实地去”的优良传统和“法宝”。雷志栋院士长期在新疆进行调查、监测、试验与工程咨询,作为技术负责人指导完成了叶尔羌河、阿克苏河、渭干河、喀什噶尔河等4个大型绿洲灌区的水盐监测,承担了塔里木河干流生态水文过程及生态保护、新疆水资源开发利用战略等多项重大项目的研究工作,叶尔羌河平原绿洲“四水”转化研究和塔里木河水资源与生态保护研究两项成果均获得2002年国家科技进步二等奖。
  对于面积为166万余平方公里、有570条主要水系、无数如毛细血管般支流的新疆来说,到现场去,不是一件容易的事情。况且,90年代高速公路网络和导航技术尚不发达,遭遇高原高寒狂风、强沙尘暴等恶劣天气,遇到各种车辆故障等突发状况都是常事。让尚松浩印象深刻的是,他们在塔克拉玛干沙漠边缘野外观测时,准备晚上就近在沙漠露营。塔里木盆地年降水量不足50毫米,结果那天晚上下了大概20多毫米的雨,所有人都被淋湿,只能紧急赶到最近的村子里找了个棚子待了一晚上。
  塔里木河、叶尔羌河、渭干河、喀什噶尔河、车尔臣河、阿克苏河、和田河、伊犁河、额尔齐斯河……尚松浩对新疆的大小河流如数家珍,从1992年开始,他在研究生期间跟随雷志栋参加新疆叶尔羌河流域水盐监测项目,已经完成了20多个新疆的水资源项目。“比我老家都跑得多!”他告诉记者,新疆108个县级区划,他已经跑了50多个。
  叶尔羌河是水利系在水文水资源方面扎根最早、持续时间最长的一个“基地”。作为新疆第一大灌区,叶尔羌河从1985年第一次流域规划后的近40年来,通过建成各类水利设施、科学规划利用水资源等措施,绿洲的灌溉面积从522.8万亩增加到2020年的1051万亩。
  到实地去、到现场去,一代代清华水利人怀着边疆情,为边疆做好“水文章”。雷志栋、杨诗秀、谢森传、沈言琍、胡和平、倪广恒、尚松浩、丛振涛、田富强、杨汉波……这是一代代清华水利人远赴边疆的初心和使命。
  如今,尚松浩带的第一届博士毕业生杨雨亭已成为水利系的老师,他继续关注新疆的水资源问题,指导博士生研究新疆水资源的蒸发机制和高效利用,延续清华与新疆的绵长情谊。
  几代水木清华人,绵延悠悠几十载,用一泓甘洌“清”水,润泽新疆同胞的家园,映照出“石榴籽”般心心相印的情谊。在新征程上,行胜于言的清华人,携手新疆各族儿女,共同将涓涓细流汇聚成强国建设民族复兴的磅礴伟力。

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