张启舜
在1958年大跃进的凯歌声中，水利水电科学研究院诞生了，它是由中国科学院水工研究室、水利部水利科学研究院和水电部水电科学研究院等三家合并而成。至今已发展为一支超过千人的研究队伍，在上级领导的支持下解决了一个又一个水利建设中的难题并开创了水利事业的新局面。
黄河三门峡枢纽工程的改建就是水利科研解决工程实际问题一个比较突出的典型范例。三门峡工程是黄河干流上第一座以防洪为主、兼顾发电灌溉的综合利用枢纽工程，它控制黄河流域总面积的91.5%和水量的89%。该工程的大坝和水电站均委托苏联设计，设计指标为千年一遇洪水，将超过10000秒立米的洪峰通过水库削减至下游河道的安全泄量6000秒立米，并提供黄河下游农田灌溉面积6000万亩，装机发电116万千瓦。原设计正常高水位360米时，水库库容647亿立米。由于设计单位缺乏在多沙河流上修建水库的经验，因此在水库投入运用后泥沙淤积十分严重，而且不断向上游渭河延伸，直接威胁到西安市的防洪安全。因此建设部门（三门峡工程局）不得不改变原定的蓄水运用方式为敞泄运用，即使如此仍不能解决泥沙淤积上延的安全问题。于是采取了应急措施，于1964年对工程进行了第一次改建，即在左岸开挖二条隧洞和改建四条发电钢管为泄流排沙管道。第一次改建完成后，因枢纽泄流规模增大了一倍，缓解了水库的严重淤积的局面，但仍有20%的来沙淤积在库内，冲刷范围尚未影响到潼关，潼关以下的库区和渭河下游仍继续淤积。
为此，根据当时水利部钱正英部长的指示，于1968年11月从当时的水利水电科学研究院抽调10名科技人员（他们是泥沙研究所4人，水文研究所2人，结构研究所2人，水利研究所2人），成立三门峡工程改建小组，由我担任组长，离京赴三门峡。再加上北京设计院30人和当时的三门峡工程局有实践经验的10名工人和领导干部1人，组成三结合的三门峡工程规划设计组，在三门峡现场研究解决的办法。
面对三门峡水库泥沙淤积向上延伸的问题，经我们与工地现场技术人员共同研究，认为若能把深埋在河床底部已被封堵的施工导流底孔打开，就有可能达到降低坝前水位排泄泥沙的目的。通过结构研究人员的应力释放实验，认为底孔在结构上过水没有问题。再根据泥沙研究工作者的一系列计算，按照我建立的数学模型进行计算后得出结论，只要打开已被封堵的８个施工导流底孔，水库的水位即可降低，水库的淤积状况就可以得到改善。但是由于底孔深埋在河床底部280米高程，而坝前的泥沙淤积已达到300米高程。若要打开处于280米高程的底孔，必须清除淤积在底孔前面的泥沙才能实现打开底孔的目的。有关专业技术人员互相配合下设计并实现了钢拱回填安置在底孔进口的前面。根据泥沙冲淤计算分析，对原有被封堵的12个导流底孔只要打通其中的8个，就可使坝前水位300米时下泄流量达到3000-4000秒立米，即可能达到冲刷上游河床淤积泥沙的目的。同时下卧1-5号发电引水钢管进口，这样坝前水位在315米时下泄流量达到10000秒立米，一般洪水的迴水不影响潼关，发电装机4台，并入中原电力系统。水库的运用原则必为当三门峡以上发生大洪水时敞开闸门泄洪，当预报下游花园口站可能超过20000秒立米洪水时，根据上游来水情况，关闭部分或全部闸门。水库冬季承担下游防淩任务，可发电总容量为25万千瓦。水库运用水位是汛期305米，必要时降到300米。非汛期310米，要求对水库的运用方式在实践不断总结经验加以完善。
根据周总理的指示，1969年6月在三门峡市召开了晋、陕、豫、鲁四省会议，会议对再次改建和水库运用的原则以及改建的规模进行讨论审查，我作为参加工程改建规划和制定水库运用原则研究的科技人员参加了会议。我在会上介绍了上述我们提出的改建规模及水库运用方式的研究成果，提出工程改建的原则是在确保下游防洪安全的前提下实现“合理防洪，排沙放淤，迳流发电”。这些建议获得四省领导的同意。
三门峡工程的改建按上述要求，付诸实施，实现了对三门峡工程的第二次改建，改建后实现了冲刷坝前淤积泥沙的目的，而且由于坝前淤积的泥沙被排泄后，水库内的泥沙也被冲刷，并且自坝前一直向上游发展，致使距坝110公里的潼关河床高程下降了2.0米，水库淤积向上游发展的趋势也得到控制，水库开始按照我们规划的要求实现，采用“蓄清排浑，控制运用”，在基本上保持水库有一定的长期可用库容，也控制了水库淤积的向上游发展，并用在保证水库的防洪作用的前提下，取得了减淤和兴利的效益（装机4台共发电25万瓦千和非汛期为下游农田提供灌溉用水）。
由于三门峡工程改建，使水库泥沙旅程情况得到改善，三门峡水库的综合效益得以发挥。因此“三门峡工程改建水库的泥沙处理”这一项目在1978年的全国科学大会上获得奖励，并颁发了奖状。我作为该项目的主要人员参加了全国科学大会。
中国水利水电科学研究院成立至今已有五十年历史了，五十年在历史长河中好像弹指一挥间。我从1957年大学毕业分配至中国科学院水工室，1958年三院合并组成了现在的水利水电科学研究院。尽管文化大革命水科院被解散，从1969年起院所技术干部被下放到各工程局，但大家在祖国大江南北水利建设的基层干了十年科研工作，继续为水电事业作出贡献，一直到1978年水科院恢复重建水回到水科院。所以从1969年到1978年特殊的十年，是水科院历史上不可抹掉的十年。
在庆祝中国水利水电科学研究院成立五十周年之际，回忆这一段难忘的历史，深感长江后浪推前浪，一代更比一代强，在解决大江大河的水利问题的实践中壮大了一支科研队伍。这支队伍既有一批年龄较长、经验较丰富的老科技工作者，还有一批富有朝气、勇于改革锐进的年轻科技工作者，在现任的院领导下将为中国的水利水电科技事业做出更加辉煌的成绩，共同为把中国水利水电科学研究院建成为世界上一流的研究机构而努力奋斗。
祝中国水利水电科学研究院更加发展壮大。
（此文写于二○○八年四月，编辑：王连祥）
