蒋国澄
在20世纪60年代,针对当时科学技术工作中存在有脱离实际的倾向,党和政府号召科技工作要紧密结合实际,科技人员要下到生产建设的第一线,结合生产建设实践,开展科学研究,将科研成果应用于实际,解决生产建设中的实际问题,以多、快、好、省地发展生产建设。同时在生产建设中,促进知识分子的思想改造,加深与劳动人民的感情,走理论与实践相结合的道路,培养“又红又专”的新型知识分子队伍。当时已形成一个群众运动,并形象化地称之为“下楼出院”。
一、广大科技人员响应院党委的号召,积极行动起来,各研究所都选择项目,选派人员,投入“下楼出院”的大行动中来。还有一些项目需要多学科的配合,就由院组成跨研究所的工作组,各专业配合进行。院内从事水工建筑物研究的土工、水工、结构材料研究所,配合水文、泥沙研究所,选择了云南省的以礼河梯级水电站作为结合的试点,组成以礼河工作组,下工地进行了两年多的“下楼出院”之行。当时选择以礼河水电站作为试点主要是基于以下各点:
1、以礼河水电站是当时水利水电建设总局直接抓的重点工程,以张铁铮副局长为首的工作组常驻工地指导,总局的纪云生副总工程师兼任工程局的总工程师,直接指挥生产。总局的领导希望水科院参与此事。
2、以礼河水电站工程包括毛家村、水槽子、盐水沟、小江等4个梯级,是一个跨流域引水的高水头电站。第一级毛家村为梯级电站的龙头水库,拦河大坝为建在深厚覆盖层上的黏土心墙土石坝,坝高82.5m,总库容5.53亿m3,为当时国内建造在深覆盖层上的最高土石坝之一,心墙黏土料压实困难,施工进展缓慢。第三级的盐水沟电站的引水道为高压埋管,最大水头达629m,钢筋混凝土衬砌,与围岩联合受力设计。有一系列技术难题需要解决,且我院还做过一些室内试验工作。
3、当时以礼河工程局及昆明勘测设计院的领导和科技人员都欢迎我院科技人员去现场,合作研究解决一些技术问题。
为此水科院组成以礼河工作组,任命我为组长,参加人员根据现场开展的项目确定,动态参与。在工作过程中,当时主管科技工作的黄文熙副院长和田孝忠副院长都曾亲临工地指导工作。从1964年春节后陆续进点,一直工作到1966年7月,一纸电报调回水科院参加文化大革命,才结束工作,历时两年多。先后参加工作的还有土工研究所杨荫华、李碧玉、刘杰、俞培基、黄仁福、吴铭江、丙东屏等,结构所王坚白等,水工所周胜、时启燧等,泥沙所杜国翰等,还有一些人承担了试验室试验任务。
二、以礼河水电站因当时中国还没有修建高水头电站的经验,三、四级电站采用了捷克生产的卧式冲击式水轮发电机组,并由捷克专家帮助施工。1956年7月第二级水槽子水电站开工,1958年8月第一台机组发电,其他三级电站也陆续开工,但因各种原因而停工2~8年,捷克专家也相继撤走。到我院参加这项工作时,水槽子已经建成,毛家村和盐水沟正在建设,而四级小江电站还未复工。
此次现场工作的主要内容和解决的技术问题如下:
1、毛家村水电站。黏土心墙坝坝高80m(以后加高到82.5m),是当时最高的土石坝。心墙黏土料黏土颗粒含量40%以上,塑性指数17以上,按当时的苏联规范和一些土石坝专著,这种土料是不能用于筑坝的。土料的天然含水率比最优含水率偏高,要做降低含水率处理,施工困难很大。开始参考北方筑坝经验,要求填筑干密度1.65g/cm3,以后降低到1.55 g/cm3,但碾压时仍不易达到密实度要求,过压及雨后易于分层,破坏了压实土的整体性,需要挖除重填,工地当时曾流行大坝愈修愈矮的说法。经过系统的室内和现场试验研究,认为毛家村的黏土属于南方红黏土,是一种特殊土,存在稳固的团粒结构,具有高含水率、低密度而力学性质并不差的特点,压实时不应像北方冲积土那样要求高密度;且易于分层的特性与高密度、低含水率时的高膨胀性有关,适当提高填筑含水率,降低干密度有助于解决分层问题,还可以缓解降低土料天然含水率的困难。从而提出了进一步降低填筑干密度到1.52g/cm3,提高填筑含水率到24%~26%的建议,为工地所采用,解决了制约正常施工的因素。同时还实行设计、施工、科研三结合,提出了用气胎碾压实黏土,提高填筑含水率到28.5%~30.0%的建议,以进一步缓解料场高含水率土料降低含水率的困难;提出了料场和坝面黏土料喷雾保湿措施,以避免表面干燥结块难以压实的困难;提出了利用当地干湿季节分明的气候特点,采取雨季黏土停工、多填筑坝壳料,干季多填黏土的施工方略,以解决黏土心墙雨季施工的困难;并建议利用坡积砾石土筑坝,就近取材,既快又省,使工程得以顺利进行。同时还进行了系统的反滤料试验,为选择各级反滤提供了技术依据。对导流洞以龙抬头形式改建为永久泄洪洞的方案做了水工模型试验,提出了在堵头上留一小孔作为放空水库通道的建议。
2、水槽子水电站: 在该处的以礼河上建一混凝土重力坝,将水引向小江流域。由于水库小,有诸多问题:泥沙淤积问题;如何引水防沙;引水渠道的过水能力是否满足设计要求,需要做行水试验等。我们经过研究提出了引水渠首取水防沙的布置方案,以及渠道顶部高程不够,需要适当加高等建议。
3、盐水沟水电站: 结合高水头压力水道采用钢筋混凝土衬砌的方案,研究围岩变形特性及衬砌与围岩联合受力的计算方法。土工所在现场开展了用环形支架及液压枕径向加压的方法,研究高压水道围岩的变形特性,而结构所则进行衬砌与围岩联合受力计算方法的研究,都提出了可供设计参考应用的成果,在高压埋管的研究方面有所进展。
在云南工作期间,还参加了水电建设总局组织的云南省内一些河流的查勘,历时一个月左右,包括金沙江虎跳峡及其上游河段、绿水河、元江、牛栏江等处。
在以礼河水电站工地进行三结合现场科学试验,课题由生产实际中来,经过科学试验,取得的成果直接应用于实际工程。科研人员参与科研成果的应用过程,既可以解决工程实际问题,取得立竿见影的效果,又可以取得应用效果的反馈,检验和改进科技成果,提高科技工作的水平,增长科研人员的知识和才干。毛家村土石坝心墙红黏土的研究和实际应用就是理论联系实际、科研结合生产的一个实例。其研究工作不但使南方红黏土高含水率、低密度而力学性质较好的特性得到理论上的解释,而且推广到以前被认为是“劣质土料”的其它防渗体材料,如南方红土、分散性土、膨胀性土、湿陷性黄土、宽级配砾石土,提倡用压实土的力学性指标进行土料设计,这些研究成果对以后土石坝的设计和研究都产生了深远影响。很大部分成果被以后的碾压式土石坝设计规范所采用。
三、在以礼河水电站工地工作期间,我院科研人员设计、施工人员打成一片,建立了良好的关系。一直保持到40年后的今天,与当年的老朋友谈起在以礼河工地的日子,仍是记忆犹新,彼此都觉得有很大收益。我院科研人员与设计院科研所和工程局试验室的科技人员关系更为密切。我们还参加了工地指挥部每周一次的生产调度会,及时了解工程情况和存在的问题,提出相应的建议,深得水电总局和工地领导和同志们的好评。由于当时都看好云南的水电开发前景,曾讨论过由水科院、设计院科研所、工程局科研所联合成立一个云南省水电科研所的提议,各方领导都表同意,后因文化大革命开始而搁置。
参加“下楼出院”的同志都能积极参加生产实践、政治学习和体力劳动,提高思想认识,搞好团结合作,互相关心帮助,是一个团结和谐的团队。由于工地春节不放假,我院科研人员也有部分在春节期间也不回家,与工地同志共度佳节。通过实践,思想都有不同程度的提高。
这种科研工作的方式和思路,实行设计、施工、科研三结合,理论结合实际,科研结合生产,对应用科学研究是应提倡的技术路线。尽管当时有一刀切,用搞群众运动方式搞科研,不太实事求是等问题,但主流是好的,效果也是好的。与1978年全国科技大会及以后所提倡的科技是第一生产力,科技要面向生产,生产要依靠科技的路线是一脉相承的。
(此文写于二○○八年四月,编辑:王连祥)