《中国电力报》:面对江河的呼唤:全国勘察设计大师成都院总工程师王仁坤的水电人生

来源: 时间:2017-02-09

      溪洛渡,以1386万千瓦装机容量雄踞中国第二、世界第三大水电站,作为是金沙江开发的启动工程,终于在2014年完成华丽蜕变,累计发电量突破1500亿千瓦时。

      纵观溪洛渡工程从前期到投产各阶段建设,不能不提到第四任总设计师、中国电建成都院总工程师王仁坤。这位毕业于清华大学的博士,在不忘初心的人生征途中,收获满满,享受国务院政府特殊津贴、入选新世纪百千万人才工程,是当时最年轻的入选者之一。2016年12月,当选第八批全国工程勘察设计大师,是成都院继刘克远、李文纲当选全国工程勘察设计大师之后,第三人获此殊荣。

坚守:30载付溪洛渡

      溪洛渡工程综合技术难度高,具有高拱坝、高地震、巨泄量、超大地下硐室群的特点。为了设计安全可靠、技术可行、经济合理、环境优美的建设方案,几代成都院人付出了艰苦卓绝的努力。

      王仁坤无疑是其中最优秀的代表之一。他毕业后,就一直从事水电工程设计工作,先后主持或参与国内外20多座大、中型水电工程设计;从一名普通的工程师,逐渐成长为成都院技术最高决策者之一。王仁坤主持设计的溪洛渡、锦屏一级、大岗山等特高拱坝巨型水电站成功投产,代表当今世界水电技术最高水平,被誉为我国特高拱坝设计领域的技术带头人和领军人物。

      在溪洛渡工程上,王仁坤干了30个年头。用一个字描述他与溪洛渡的关系,那就是“爱”。

      王仁坤认为,优秀设计离不开超前的设计思维和先进的设计理念。双曲拱坝是适合于狭窄河谷修建、安全性与经济性较优越的坝型,具有结构合理,受力好,可以大大节约混凝土的优点。

      王仁坤属于专家型领导,思维敏捷。作为科学家,王仁坤经常问自己:

      “我们设计的拱坝体型是不是已经最优?”“建基面抬高,能保证安全吗?”

      类似这些问题,经常在他头脑萦绕。

      夜深人静,王仁坤仿佛又听到了遥远的江河的呼唤,又看到了那不舍昼夜流速的大江,他决心走一条新路,闯一片天地。

      于是,他从最具挑战性的拱坝建基面下手,建基面优化开始了。这一漂亮变化,节省工程直接投资约6亿元,经济效益十分显著,被潘家铮院士称为“高坝设计宝典”。而成功的背后,只有王仁坤本人以及他率领的团队,才深深知道其中的艰辛和不易。

担当:三思后行破难题

      王仁坤对孔子“三思而后行”有过这样的解释,面对问题,多思考,找思路,并上升到思想的高度定出路,如此再三思考后的行动就不会偏离真正能解决问题的有道之路。溪洛渡团队在他的带领下,成熟壮大,与他这种智慧分不开。

说说溪洛渡竖井的事儿。

      溪洛渡左右岸地下厂房各布置2条出线竖井,其中有3条竖井内径为10米,一条竖井内径为11米;竖井深度左岸为488.5米,右岸为493.50米,均超过东方明珠电视塔,右岸竖井高度甚至超过上海环球金融中心。

竖井除了电缆敷设,更是连接地面与地下、通风及安全疏散的重要通道。

      以目前的施工技术,如果在岩石上开挖如此深度的竖井,并不算什么难事,而溪洛渡竖井偏偏遇到了拦路虎——覆盖层,而且深度达120米,往下才是岩体。

考虑结构衬砌需要,开挖断面直径在14至15米,这么大尺寸的电缆竖井穿越如此巨厚覆盖层,在水电工程及其他矿井工程中尚无先例。如何设计?如何施工?又如何确保覆盖层竖井大断面施工的井壁稳定安全和竖井长期运行安全?

在工程界,覆盖层成井的处理方式,大致有冷冻法,沉井法、灌注桩法,等等。王仁坤带领团队,通过实地调研和分析研究,发现照搬采用这些常规方法,费用无法估量,也不符合本工程的实际。

在这些“寻常路”上绕圈,总是不得要领。只得放弃。

      但问题摆在那儿,总是要解决的。

      王仁坤再一次表现了一个总工的魅力,他要找出适合溪洛渡竖井的方法。

      “三思而行”的王仁坤,先从问题的本质入手。

      覆盖层开挖最大的问题是稳定,而圆状的井筒受力最好,对稳定最有利。从竖井本身结构考虑,就利用井壁保证稳定,挖一段衬一段。这是路子的第一步。

      表面几层开挖覆盖层,怎么都容易。挖到一定深度,衬到一定距离,问题就来了,衬砌结构下方的覆盖层一开挖,井壁在重力作用下,会往下滑动,自然影响开挖,更威胁施工人员安全,况且离进口越远,这种不确定性越大。

      这个问题在谙熟各种力学原理的王仁坤那里,立马有了解决之道。将井壁一开始就设计一个结构,锁定在井口——他想到了喇叭口状的井口盘。这个井口盘,除了能有效解决上面遇到的难题,还有一点,它能提供向下的重力,压实下面的土层,对开挖有利。

      于是,一切水到渠成,只需要把方案再细化,以便更具操作性。这一独创性施工方法,保证了竖井安全顺利成型,也获得各种专利和奖项。

理念:优秀设计在路上

      除了工程技术问题,王仁坤无意间提起的溪洛渡金沙江大桥的一个细节,更让人心灵受到震撼。

      金沙江大桥是连接溪洛渡工程左右岸运输的重要通道。大桥的设计方是另一家单位。在初期设计方案中,大桥右端离岩壁近,而岩壁危岩体多,若要保证道路通行安全,势必需要对分布高度数百米的危岩体进行处理,难度大,费用高。

      王仁坤从溪洛渡整个工程环境和谐考虑,希望不要破坏天然的岩壁景观,并提出将大桥位置上移100米,对于右岸桥端与地面交通衔接转弯半径不够的问题,他建议可以采用半立交的方式解决。

      王仁坤喜欢谈溪洛渡,他描绘的情景,让人听了又激动,又温暖。

      他说:“这些岩壁雄浑壮丽,从远处一看,各种神话人物栩栩如生,什么溪仙姑、貂蝉、弥勒佛,还有西游记里面神仙妖怪,这里都能找到,真是形态各异,鬼斧神工,是大自然赋予溪洛渡的财富,千万不能糟蹋它。”

      王仁坤一贯以优秀工程师的眼光看待工程问题。任何工程问题的解决,都不止一个方案,哪个方案更适合特定工程,却是杰出设计者应该考虑的事情。

      后来,金沙江大桥按照王仁坤的建议建设成目前的样子,车辆在桥上桥下毫无障碍地穿梭,仿佛在诉说一段佳话。

      再说一件发生在修路过程中的小事,事虽小却能说明大问题。

      根据溪洛渡场内交通布置,5号公路将直接穿过杨家坪工区一棵百年黄葛树。如果按原计划施工,该古大树将存在两种可能:一种是移栽,该树树龄较大,主干木质部分已出现中空,移栽无法保证成活率;另一种就是直接伐除。为了保护该古大树,王仁坤团队与业主研究,对5号公路的线路进行调整,由原来的直接穿过方案改为绕行方案,并结合现场特点修建了景观措施,使这棵古树受到更好保护。

      说到这棵树,王仁坤有点兴奋。

      “一棵树逃脱了被‘强拆’的命运,这是设计理念的进步。” 王仁坤打开了话匣子。

      “这在过去是不可能的。以前人们只注重直接投资与收益,很少去关注无形的价值,现在就大大改观了。这是时代发展的要求,也是设计理念不断创新进步的结果。” 王仁坤抚今追昔,他接着说:“工程要做到安全、经济、环保、美观,这几点同样重要,不能薄此厚彼。

      如今,这棵树愈发枝繁叶茂,形成一道独特自然景观。

      当然,王仁坤还有不少得意之作,无不体现了他的设计理想,人文情怀。

品格:攀登不息人生路

      在技术攻克和创新专研上,王仁坤是个难得的人才。能拥有水电事业的情怀和领悟,像他这样的人物,也是不多见的。王仁坤以其博大的胸怀深藏着对祖国水电事业以及与他朝夕相处的每一位员工的热爱,展现了成都院优秀的人文品质。如今身兼数职的他,在繁忙的工作之余,依旧喜欢与员工交流。他经常妙语连珠,一语中的且风趣幽默,让倾听者如沐春风。

      其实,王仁坤的聪明才华并不比别人高强多少,如果你看到他对不懂的问题,像学生一样谦虚请教,对不熟悉的领域知识认真地做记录,那么你就会明白,世上并没有“超人”。

      王仁坤除了心系水电事业发展,也注重新技术的研究与运用,主导推进“三维协同设计系统”,显著提升我国水电水利行业设计水平;牢记使命勇于担当,深入5•12汶川大地震震区工程和堰塞湖排险。他出色的学识才干,可贵的水电情怀,赢得了业界和社会广泛认同。

      30多年的奋斗,王仁坤荣誉等身,先后获得“全国优秀科技工作者”、“全国五一劳动奖章”、“中央企业优秀共产党员”、“中国大坝首届杰出工程师”等荣誉;担任国家认定的企业技术中心主任,国家能源高混凝土坝分中心和大型地下工程分中心主任。

      然而,王仁坤没有沉浸在一个接一个的成功里,更没有躺在荣誉簿上沾沾自喜,始终保持着谦逊谨慎、不骄不躁。他说,这些成绩和荣誉,是成都院这个集体共同创造出来的,更是这个伟大的时代赋予水电工作者的使命。

      下一处工程现场,下一场大会发言,下一个技术难题,下一项科研攻关……还有许多诸如此类的“下一个”等着他。

      江河奔腾不息,攀登历程不止——这就是王仁坤坚定践行的水电人生。