【杰出工程師】王仁坤：赤誠(chéng)獻(xiàn)山河 丹心系重器 | |||||
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王仁坤，1962年生，中共黨員，博士，首屆國(guó)家卓越工程師，第六屆“杰出工程師”，全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師，新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)人選，首屆中國(guó)大壩杰出工程師，現(xiàn)任中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司（簡(jiǎn)稱“成都院”）專家委員會(huì)主任，國(guó)家能源水電工程高混凝土壩分中心和地下工程分中心主任。主持攻克了300米級(jí)特高拱壩安全控制等數(shù)十項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)，支撐了由他主持設(shè)計(jì)的金沙江溪洛渡、雅礱江錦屏一級(jí)、大渡河大崗山等多座巨型水電站成功建成，代表當(dāng)今世界水電技術(shù)最高水平，被譽(yù)為“我國(guó)特高拱壩設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)帶頭人和領(lǐng)軍人物”。 世界水電看中國(guó)，中國(guó)水電看西南。 中國(guó)前10座高壩，成都院設(shè)計(jì)了5座；中國(guó)已建9座特高拱壩，成都院設(shè)計(jì)了4座，引領(lǐng)中國(guó)水電技術(shù)兩次偉大跨越。巍巍大壩攔水發(fā)電、興利除患，保障能源安全、服務(wù)國(guó)家發(fā)展，離不開勘察設(shè)計(jì)者科技報(bào)國(guó)、為民造福的使命擔(dān)當(dāng)，成都院專家委員會(huì)主任、第六屆“杰出工程師獎(jiǎng)”獲得者王仁坤，無(wú)疑是其中卓越代表。 2024年1月，首屆“國(guó)家工程師獎(jiǎng)”表彰大會(huì)隆重召開。成都院王仁坤獲“國(guó)家卓越工程師”稱號(hào)，與其他80名個(gè)人和50個(gè)團(tuán)隊(duì)，接受黨和國(guó)家在工程領(lǐng)域的最高規(guī)格褒獎(jiǎng)。11月，第六屆“杰出工程師獎(jiǎng)”名單揭曉，王仁坤又是其40人之一。王仁坤無(wú)比激動(dòng)：“這是對(duì)我們千千萬(wàn)萬(wàn)工程師的肯定?！?/p> “成績(jī)的取得，離不開無(wú)數(shù)能源建設(shè)者，更離不開這個(gè)偉大的時(shí)代。國(guó)家能源建設(shè)已進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新階段，我們?nèi)孕枧Α⒉恍概实?。”王仁坤一直感恩偉大時(shí)代和團(tuán)隊(duì)的傳承協(xié)作，也時(shí)刻銘記自己的使命。 “水電人大展拳腳的時(shí)代來(lái)了！” ——立志推動(dòng)水電跨越發(fā)展 ?結(jié)緣水利，立志治水興能。1979-1986年，王仁坤在河海大學(xué)完成水工專業(yè)本科和碩士研究生學(xué)業(yè)。畢業(yè)后進(jìn)入成都院工作，參與設(shè)計(jì)了上世紀(jì)中國(guó)規(guī)模最大水電工程——二灘水電站。 位于雅礱江下游的二灘水電站，拱壩高240米，是我國(guó)首座突破200米大關(guān)的高壩工程。王仁坤一入職便遇到艱巨任務(wù)，驗(yàn)證二灘拱壩控制性坐標(biāo)?！按髩位炷翝仓欠侄畏謱?，拱肩槽開挖也要分區(qū)分層，需要計(jì)算各個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)?！蓖跞世せ貞洠菚r(shí)候設(shè)計(jì)院的計(jì)算工具多為老式計(jì)算器如PC1500等，需要把公式和各種參數(shù)一行行輸入進(jìn)去，相應(yīng)計(jì)算成果打印在窄條形卷紙上，記錄拱壩控制性坐標(biāo)的計(jì)算稿和報(bào)告就有十多本。 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的正確，是保證現(xiàn)場(chǎng)施工正確的根本?？刂菩宰鴺?biāo)的驗(yàn)證，既重要又艱巨。如此海量數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，若照本宣科、按部就班的驗(yàn)證，不僅工作量巨大，而且難免疏漏出錯(cuò)。“20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代很快，我在學(xué)校里學(xué)過(guò)有關(guān)計(jì)算機(jī)編程知識(shí)，結(jié)合設(shè)計(jì)院引進(jìn)的臺(tái)式計(jì)算機(jī)，對(duì)著書本啃一啃，很快就編寫了一套新的計(jì)算程序?！彼囍米约壕帉懙某绦蛴?jì)算拱壩施工控制參數(shù)，發(fā)現(xiàn)自編程序算出的結(jié)果與原有數(shù)據(jù)一致，原有計(jì)算成果自然就得到了驗(yàn)證。打破固有思維、敢于創(chuàng)新的理念也由此根植于王仁坤心中。 創(chuàng)新的工作方式，產(chǎn)生了新的計(jì)算方法，獲得了極高的工作效率。緊接著，設(shè)計(jì)室主任又讓王仁坤攻克一項(xiàng)技術(shù)難題，即二灘拱壩壩身泄洪孔口群對(duì)大壩安全的影響分析及孔口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。如何分析？如何研究？在那個(gè)年代，雖有光彈模型試驗(yàn)，遠(yuǎn)不足以論證設(shè)計(jì)方案的可靠性。王仁坤立足當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)，采用有限元理論與方法，研究提出了先整體后局部分級(jí)模擬各層孔口結(jié)構(gòu)的研究方法，系統(tǒng)分析了孔口群對(duì)壩體應(yīng)力的影響范圍及程度，提出了表孔群和中孔群的補(bǔ)強(qiáng)措施與孔口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，論證了拱壩泄洪孔口布置的可行性。二灘拱壩孔口應(yīng)力分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究，獲得了行業(yè)很高的評(píng)價(jià)。 在一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)難題攻克中，包括國(guó)家科技攻關(guān)專題“高混凝土壩設(shè)計(jì)計(jì)算方法與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”等研究，王仁坤不斷錘煉本領(lǐng)，創(chuàng)新服務(wù)工程。 二灘拱壩作為我國(guó)首座突破200米大關(guān)的高壩工程，被中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院評(píng)選為1998年中國(guó)十大科技進(jìn)展之一，引領(lǐng)了中國(guó)水電技術(shù)第一次飛躍。更重要的是，二灘所積淀形成的設(shè)計(jì)方法體系，為后來(lái)高拱壩建設(shè)提供了“二灘模式”。 隨著西部大開發(fā)、西電東送戰(zhàn)略的實(shí)施，成都院以溪洛渡、錦屏一級(jí)等為代表的重大水電工程加快了前期研究論證進(jìn)程，一幅波瀾壯闊的水電畫卷，悄然鋪展到王仁坤及成都院工程師團(tuán)隊(duì)面前。 “水電人大展拳腳的時(shí)代到來(lái)了。”王仁坤倍加珍惜，如饑似渴地汲取知識(shí)，在攻克難題和創(chuàng)新應(yīng)用中錘煉本領(lǐng)，為后續(xù)擔(dān)任副設(shè)總、設(shè)計(jì)總工程師、院總工程師主持設(shè)計(jì)溪洛渡等巨型工程發(fā)揮了重要作用。 為全面系統(tǒng)提升自己，王仁坤帶著工程中的問(wèn)題和思考，師從著名水利水電專家、中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士潘家錚，攻讀清華大學(xué)博士學(xué)位，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，將課堂上的所學(xué)所思能更好地投入到工程實(shí)踐，又從工程實(shí)踐的千頭萬(wàn)緒中找到通向更高境界的道路。 王仁坤在近40年職業(yè)生涯中，先后主持設(shè)計(jì)建成了國(guó)內(nèi)外20多座大中型水電工程。其中，溪洛渡、錦屏一級(jí)等300米級(jí)特高拱壩巨型水電樞紐摘得全球工程領(lǐng)域最高榮譽(yù)，為推動(dòng)水電事業(yè)跨越發(fā)展、保障國(guó)家能源安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。 “設(shè)計(jì)的大壩能否稱得上精品？” ——?jiǎng)?chuàng)新成就高壩設(shè)計(jì)寶典 干一行、愛(ài)一行、鉆一行，是王仁坤干事業(yè)的匠心“密碼”。在他特高拱壩工程設(shè)計(jì)研究中，體現(xiàn)得淋漓盡致。 優(yōu)秀設(shè)計(jì)離不開超前的設(shè)計(jì)思維和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。拱壩是適合于狹窄河谷修建的安全性與經(jīng)濟(jì)性均較優(yōu)越的壩型。溪洛渡水電站混凝土拱壩高285.5米，裝機(jī)容量1386萬(wàn)千瓦，2013年建成投產(chǎn)，是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)僅次于三峽、世界第三大水電站，也是世界首座超千萬(wàn)千瓦裝機(jī)的拱壩樞紐工程，是名副其實(shí)的“大國(guó)重器”。 溪洛渡可行性研究報(bào)告的審查意見(jiàn)，肯定了工程的技術(shù)方案。在招標(biāo)設(shè)計(jì)階段，本著為國(guó)家、業(yè)主高度負(fù)責(zé)的態(tài)度，體現(xiàn)設(shè)計(jì)人員精益求精的精神，王仁坤率領(lǐng)一大批設(shè)計(jì)科研人員，開展了一系列設(shè)計(jì)優(yōu)化和深化工作。 作為設(shè)計(jì)總工程師，王仁坤經(jīng)常問(wèn)自己：“我們?cè)O(shè)計(jì)的拱壩是不是既安全又經(jīng)濟(jì)？怎么才算得上精品設(shè)計(jì)”“建基面外移，減少開挖和混凝土，能保證安全嗎？”類似這些問(wèn)題，經(jīng)常在他頭腦縈繞。但他明白，主導(dǎo)設(shè)計(jì)的總負(fù)責(zé)要有主心骨，不然什么事也做不成。 夜深人靜，王仁坤仿佛又聽到了遙遠(yuǎn)江河的呼喚，又看到了那晝夜奔流的大江，他決心走一條新路，闖一片天地。于是，他從最具挑戰(zhàn)性的拱壩建基面優(yōu)化入手。溪洛渡拱壩建基面在可研階段是放在微新巖體上，進(jìn)行優(yōu)化后，主要利用弱風(fēng)化下段巖體，建基面平均嵌深將減少15米至20米。特高拱壩的建基面嵌深嵌淺，對(duì)安全和投資影響巨大。 王仁坤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)以查清壩址地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，緊緊抓住大壩與地基相互作用及影響的辯證關(guān)系，經(jīng)過(guò)巨量數(shù)值分析和物理模型驗(yàn)證，在無(wú)數(shù)次摸爬滾打之后，創(chuàng)新性提出了特高拱壩合理建基面設(shè)計(jì)方法與評(píng)價(jià)體系，力求鍛造出安全可靠、環(huán)境和諧、資源節(jié)約、經(jīng)濟(jì)合理的精品工程。 這一創(chuàng)新成果運(yùn)用于溪洛渡拱壩設(shè)計(jì)優(yōu)化，較可研批準(zhǔn)方案，減少大壩基礎(chǔ)開挖和混凝土分別為160萬(wàn)立方米和110萬(wàn)立方米,節(jié)省直接投資約6億元，縮短建設(shè)工期半年多,電站提前半年發(fā)電的收益高達(dá)100多億元。溪洛渡拱壩優(yōu)化設(shè)計(jì)報(bào)告獲得多名院士、專家組成的評(píng)審專家組的一致肯定，被潘家錚院士稱為“高壩設(shè)計(jì)寶典”，形成的設(shè)計(jì)方法體系為錦屏一級(jí)、大崗山、葉巴灘、孟底溝、白鶴灘、烏東德等一系列特高拱壩設(shè)計(jì)提供了范例。 “有標(biāo)準(zhǔn)才有話語(yǔ)權(quán)?！?/strong> -——系統(tǒng)突破擦亮國(guó)家名片 壩高的增加，帶來(lái)的影響往往是全局性的。拱壩被認(rèn)為是壩工界最復(fù)雜的建筑物。而300米級(jí)特高拱壩，擋水荷載巨大，加上特定的地質(zhì)地震和樞紐泄洪等要求，給設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多世界級(jí)難題。 錦屏一級(jí)水電站是雅礱江干流下游的控制性水庫(kù)梯級(jí)，混凝土拱壩高305米，是當(dāng)前世界第一高壩，因基礎(chǔ)地質(zhì)條件十分復(fù)雜，拱壩設(shè)計(jì)極具挑戰(zhàn)性，業(yè)界素有“三峽最大、錦屏最難”的說(shuō)法。正因?yàn)殡y，選壩設(shè)計(jì)歷時(shí)7年一直無(wú)定論。作為拱壩壩址及其樞紐方案設(shè)計(jì)研究團(tuán)隊(duì)的帶頭人，時(shí)任院副總工程師兼水工設(shè)計(jì)二處處長(zhǎng)的王仁坤，深感總體策劃與工作思路及方案的擬定論證十分重要。 關(guān)于錦屏一級(jí)拱壩設(shè)計(jì)，有三個(gè)層次的思考讓他記憶猶新。一是關(guān)于壩線選擇，針對(duì)壩址區(qū)十分不利的地質(zhì)條件，大膽提出“先避讓、再布置、后處理”的工作思路；二是針對(duì)大壩左岸既龐大又復(fù)雜的地基處理，提出了“明晰條件、分析影響、針對(duì)處理、安全至上”的工作原則及其研究方案；三是對(duì)于大壩安全論證方法，鑒于當(dāng)時(shí)規(guī)范方法的局限，大壩安全論證必須另辟蹊徑，需要探索新的分析理論方法及標(biāo)準(zhǔn)，確保大壩整體安全可靠。通過(guò)團(tuán)隊(duì)的共同努力，最終設(shè)計(jì)提出了可行的拱壩樞紐設(shè)計(jì)方案。 勇于突破關(guān)鍵核心技術(shù)，是錦屏一級(jí)大壩成功建設(shè)的關(guān)鍵。王仁坤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，針對(duì)左岸中上部地基十分復(fù)雜的地質(zhì)條件，創(chuàng)新性提出該區(qū)大壩基礎(chǔ)布設(shè)大墊座和多層洞式置換混凝土傳力結(jié)構(gòu)，再加上大范圍固結(jié)灌漿等基礎(chǔ)處理措施，確保了基礎(chǔ)抗變形和抗滑穩(wěn)定。壩址左右岸地形地質(zhì)的不對(duì)稱性難題，通過(guò)壩體幾何剛度的空間調(diào)配，研究提出拱壩實(shí)施方案，確保了大壩在各種工況作用下均能滿足結(jié)構(gòu)安全的控制要求。面對(duì)大壩抗裂的“牛鼻子”，大膽突破已有安全論證方法，將大壩與地基作為一個(gè)整體，立足三位非線性有限元仿真分析，創(chuàng)建了特高拱壩安全控制方法體系與成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了世界最大規(guī)模、最復(fù)雜的壩基處理和世界第一高拱壩的成功建設(shè)。 在滔滔大渡河上，矗立著特高拱壩大崗山水電站。大崗山地震基巖設(shè)計(jì)水平峰值加速度達(dá)0.558g，為高壩工程世界最大。高壩遇到強(qiáng)地震，能否“泰山壓頂不彎腰”呢？王仁坤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)專題研究論證，確保了特高拱壩抗震安全，為高地震烈度地區(qū)高壩建設(shè)探索出重要成果。2013年，蘆山7.0級(jí)地震發(fā)生時(shí)，剛澆筑完成壩高過(guò)半的大崗山大壩安然無(wú)恙；2022年，瀘定突發(fā)6.8級(jí)地震，距震中僅21公里的大崗山電站正常發(fā)電保供。 依托溪洛渡、錦屏一級(jí)、大崗山等多座特高拱壩建設(shè)，突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)，支撐了工程高質(zhì)量成功建設(shè)。王仁坤牽頭完成的特高拱壩安全控制關(guān)鍵技術(shù)獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。 “有標(biāo)準(zhǔn)才有話語(yǔ)權(quán)。”工程規(guī)模和技術(shù)不斷突破，對(duì)適用于200米內(nèi)壩高的原規(guī)范進(jìn)行修編，顯得刻不容緩，“拱壩設(shè)計(jì)工匠”王仁坤再次挑起重任。在系統(tǒng)總結(jié)吸收新理論、新方法、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝基礎(chǔ)上，他主持修編完成了具有中國(guó)特色的拱壩設(shè)計(jì)新標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了300米級(jí)特高拱壩建設(shè)的技術(shù)空白。 從二灘到溪洛渡，再到錦屏一級(jí)、大崗山，王仁坤一路攻堅(jiān)克難，引領(lǐng)世界筑壩新技術(shù)。溪洛渡和錦屏一級(jí)工程創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一，為中國(guó)水電引領(lǐng)全球的里程碑工程，均獲得工程界諾貝爾獎(jiǎng)——菲迪克杰出工程獎(jiǎng)。 以王仁坤為代表的建設(shè)者，守正創(chuàng)新，在設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)手段、建設(shè)方式上不斷突破，填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)國(guó)際技術(shù)空白，并以此形成新的經(jīng)驗(yàn)范式和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，將中國(guó)水電建設(shè)推向世界領(lǐng)先水平，為后續(xù)多座拱壩“重器”建設(shè)提供了系統(tǒng)且成熟范例，有力促進(jìn)了中國(guó)水電建設(shè)與技術(shù)裝備制造的跨越，對(duì)中國(guó)水電“走出去”、成為又一“中國(guó)名片”起到重要作用，并在不斷沖刺水電“無(wú)人區(qū)”、攀登“水電珠峰”中奠定強(qiáng)大基礎(chǔ)。 “國(guó)家有難，我們不上誰(shuí)上！” ——投入搶險(xiǎn)救災(zāi)護(hù)衛(wèi)安全 江河無(wú)言壩為證。王仁坤在水電建設(shè)上造詣深厚、貢獻(xiàn)突出，先后獲得4項(xiàng)國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、22項(xiàng)省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、21項(xiàng)省部級(jí)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)和數(shù)十項(xiàng)發(fā)明專利，榮獲“全國(guó)優(yōu)秀科技工作者”“全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆薄爸醒肫髽I(yè)優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”等稱號(hào)，入選2023年院士增選有效候選人名單。 在災(zāi)害治理、護(hù)衛(wèi)安全等方面，王仁坤同樣展現(xiàn)出可貴品質(zhì)和高尚情操。謙遜可親，是王仁坤給人最深刻的印象。而當(dāng)談及成功處置金沙江白格堰塞湖時(shí)，他神情淡然，仿佛只是做了應(yīng)該去做的事情。 2018年11月3日，白格滑坡再次堰塞金沙江。堰塞壩高達(dá)百米，滿蓄庫(kù)容達(dá)到7.7億立方米，猶如高懸的“達(dá)摩克利斯之劍”。王仁坤敏銳地意識(shí)到，如若不加處置而潰堰，下游將遭受巨大損失，后果不堪設(shè)想。 “國(guó)家有難，我們不上誰(shuí)上！”王仁坤在應(yīng)急搶險(xiǎn)會(huì)議上動(dòng)情又堅(jiān)定地說(shuō)。為了更全面、及時(shí)了解第一手資料，他顧不上高寒缺氧，緊急奔赴現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究。這種風(fēng)范和力度，既與他幾十年工程建設(shè)積淀有關(guān)，更與他多次參與汶川大地震、九寨溝地震在內(nèi)的緊急搶險(xiǎn)排險(xiǎn)經(jīng)歷有關(guān)。 堰塞湖水位快速上漲，開挖泄槽降低堰塞湖潰堰水位刻不容緩。另一方面，滑坡滾石帶來(lái)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)加劇，都必須立即研究提出解決方案。王仁坤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)察看現(xiàn)場(chǎng)并通宵研究，及時(shí)提出了泄流槽開挖方案及“觀測(cè)—預(yù)警—撤離”應(yīng)對(duì)滑坡局部滑塌的防范措施。 11月的高原，氣溫驟降，加上長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度工作投入，王仁坤疲憊不堪，身體極為虛弱，但一想到危險(xiǎn)還未解除，很多工作還需要抓緊開展，他在團(tuán)隊(duì)面前總是強(qiáng)打精神。根據(jù)堰塞壩動(dòng)態(tài)實(shí)測(cè)成果，王仁坤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷進(jìn)行泄槽開挖方案的研究論證，形成開挖施工圖，成果被一一采納并運(yùn)用到搶險(xiǎn)中，為救災(zāi)搶險(xiǎn)取得勝利提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)支撐。 在國(guó)家安危面前，王仁坤以身體極限、深厚功底、一腔愛(ài)黨報(bào)國(guó)熱情，彰顯了一位杰出工程師情懷和一名共產(chǎn)黨員本色。 對(duì)待工作，王仁坤虔誠(chéng)投入；面對(duì)榮譽(yù)，他總是推辭。他常說(shuō)，雖然自己是院技術(shù)總指揮、總決策，但這些成績(jī)，都是團(tuán)隊(duì)共同努力的結(jié)果，更是這個(gè)偉大時(shí)代賦予我們的使命。 山川氣度、云水襟懷。在王仁坤心中，當(dāng)自己真心擁抱，赤忱熱愛(ài)，再平凡的事業(yè)也會(huì)變成滋養(yǎng)精神的沃土。他已到退休年紀(jì)，但永遠(yuǎn)是個(gè)赤誠(chéng)“戰(zhàn)士”，始終守望壯闊的山川，守望熱愛(ài)的事業(yè)，持續(xù)為重大工程建設(shè)，尤其為解決國(guó)家重大戰(zhàn)略項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題貢獻(xiàn)智慧和力量。 “搞水電、建工程，入行就是一輩子?！苯由嫌?，峽谷深處，高原腹地，依舊有他忙碌身影。 江河奔騰不息，攀登歷程不止。這就是王仁坤堅(jiān)定踐行的人生信條，也是他永不褪色的江河赤子情懷。
王仁坤與團(tuán)隊(duì)在溪洛渡水電站工地
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