以我赤子心写就“坝工乡”—探寻湖南坝工建设的高光时刻

记者手记

  敢为天下先

“虽然前人没干，不代表不能干。”

“没有教科书参考没关系，我们干成了就是教科书。”

“钢筋水泥就那么多，我们必须走新路。”

……

    对话资深湖湘坝工专家，频出的金句让人“过耳不忘”。爱吃辣的湖南人，在坝工建设领域也同样有着“辣椒”的特性。

    不论是耋耄之年的资深专家周绍诜、艾克明，还是国务院津贴专家郑洪，他们是那样的不同，又是那样的相同。

    不同的是，大家身处的时代、面对的难题、研发的技术；相同的是，大家身上“敢为天下先”的湖湘精气神，传承和发扬的湖南水电设计院“唯精唯实 求是求新”的态度和初心。

    面对缺钢筋、缺水泥、缺设备、缺经验的“四缺”境地，周绍诜和同事们“敢为天下先”，精心设计轻型坝，以“避”重取“轻”的智慧，变“不可能”为“可能”。

    面对震区建坝、粗砂建坝等诸多行业“禁区”与“盲点”，艾克明和同事们“敢为天下先”，大胆启用实验新设备、新方法，用缜密、频繁的水利实验，在科学论证中变“可能”为“可行”。

    面对复杂筑坝条件、城乡新老水问题，郑洪与同事们“敢为天下先”，结合国外先进技术，研发新工艺、探索新结构，不仅把工程建成，更把工程建美。

    应该说，他们不仅代表自己，更代表着一代又一代湖南坝工设计者们。当人们就湖南为何成为“坝工之乡”发问时，这股“敢为天下先”的湖湘精气神，定是问题答案的重要部分。

★ 以我赤子心 写就“坝工乡”★

——探寻湖南坝工建设的高光时刻

记者 贾茜 通讯员 安秋香

    中国，世界拥有水库大坝最多的国家；湖南，中国拥有水库大坝最多的省份。

    湖南水库大坝数量占全国七分之一，坝型几乎涵盖所有类别，坝工技术更屡开国内外先河，被誉为中国“坝工之乡”。

    湖南为何会成为中国“坝工之乡”？“坝工之乡”养成背后，又凝聚了湖湘坝工专家们怎样的精气神？近日，记者走进湖南坝工界的“黄埔军校”——湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司（以下简称湖南省水电设计院），探寻湖南坝工建设的高光时刻，体味不同历史时期的“坝工之功”，品读“坝工赤子”的智慧与勇气。

“建不成”变“建得成”

    湖南多水，人称“三湘四水”。水情，被视为湖南最大的省情。

    上世纪五十年代初期，面对严重的水害灾害和日益增大的粮食生产压力，中国共产党领导全国人民开展了轰轰烈烈的“兴修水利大会战”。在湖南，一场“因地制宜”的轻型坝建设小高潮，不仅为农业生产注入“强心针”，亦见证着开拓者们的“速度与激情”。

    1958年，仅仅经过一个枯水期的建设，四座别具匠心的混凝土轻型坝在湖南山区悄然亮相。在那个缺钢筋、缺水泥、缺设备、缺经验的艰苦年代，他们以避“重”取“轻”的智慧，不仅让“建不成”变“建得成”，更为近30万亩良田送来灌溉水，惊艳了国内坝工届。

   “土坝、砌石坝是湖南的古老坝型，但山区多石，修土坝缺土料，修砌石坝则耗时耗力。特定环境下，在山区筑坝用‘土办法’行不通。”现年93岁的湖南省水电设计院原副总工周绍诜直言。

“土办法”不行，“洋办法”是否可行？

    被称为“洋坝”的混凝土坝貌似是破题之策，可钢筋、水泥材料匮乏又成为新难题。

    “这时，我们开始思考‘轻型’坝的可行性。比如借助两岸山体之力减少用材的薄拱坝、只需一组支墩和挡水盖板的平板坝，以及基本无需使用钢筋的大头坝……”毕业于清华大学水利系的周绍诜和同事们一道，以初生牛犊不怕虎的干劲，在崇山峻岭中因地制宜，探索设计出三种当时国内首创的轻型坝坝型——混凝土坝顶溢流薄拱坝、混凝土溢流平板坝、混凝土大头坝，它们不仅适应特定的地质条件，且用材少、工期短、见效快。

    “钢筋水泥就那么多，不开辟新路，大坝没法建。”周绍诜一边说，一边在纸上为记者画起这些轻型坝结构。

    半江混凝土溢流薄拱坝，坝高42米。“借力打力”的薄拱坝坝型，通过弧拱将大部分水体推力传向两岸山体，使坝体减薄，大大减少工程量；中间低、两边高、平面呈圆弧形的坝顶设计，巧妙发挥坝顶中部溢流作用；坝下设置水垫塘，有的放矢地进行水流消能。

图｜仙下大头坝

    仙下混凝土大头坝，使用大头支墩形式，使用钢筋更少。尽管坝体建在地质条件较差的第三系红层上，工程师通过将坝址裸露部分用混凝土覆盖，避免红层风化。

……

    一处处匠心独具的大坝，在工程师们笔下充满生命力。当年，正是因为它们的出现，为湖南农业发展提供了坚实水源保障。

    由于湖南在轻型坝设计和建设方面成绩瞩目，被指定为1958年全国中型水利工程会议交流项目，半江溢流拱坝更被指定为1961年中苏两国技术交流工程。

图｜半江溢流拱坝

    在往后的岁月中，专家们朝着难度更高的工程开拔，建成了湖南省最大灌区韶山灌区水源工程——水府庙水库大坝、我国首座大孔口泄流双曲拱坝工程——欧阳海水库大坝等，他们矢志不渝地与问题“对着干”，在“敢为天下先”的湖湘精神驱动下，攀登一座座高峰。

“传统款”变“现代范”

    进入改革开放与社会主义现代化建设新时期，水利战略地位持续强化。在湖南，沐浴着机械化阳光的坝工事业，不仅越来越具“现代范”，其效益亦涵盖灌溉、防洪、发电、航运等多方面，全面支撑湖湘经济社会发展。

    “1978年，当我回到家乡湖南，强烈感受到湖南坝工建设的雄厚实力。”作为新中国成立后首批公派赴苏的留学生，现年88岁的湖南省水电设计院原党委书记艾克明感慨。

    这一时期，随着机械化水平的提高，肩挑背扛式的工程建设模式被改写，适合大型机械化施工的新坝型成为新时代的召唤。

    在湖湘水利“舞台”上，启用机械化施工的土石坝、混凝土面板堆石坝、全断面碾压混凝土坝、灯泡贯流机电站闸坝等适应机械化施工的全新坝型逐一亮相。它们不仅“现代范”十足，还大步朝着行业既有“禁区”、“盲点”进军。

图｜铁山水利枢纽

    位于湖南省岳阳市的铁山大坝，为湖南省首座采用机械化施工的工程。该工程处于东洞庭湖边缘地震区，地质条件复杂且有大量粗砂。

    “在地震区建坝已是一大‘禁区’，还要用砂料筑坝，在行业内是少之又少。”艾克明说。

    为确保方案安全可行，专家们做了大量科学实验：大型管涌实验、振动三轴实验、大型剪切实验……涵盖八大专业的技术人员组成攻坚小组，大胆启用新设备、开创新方法，合力攻克“禁区”。

    随着大型机械化施工的进一步发展，混凝土面板堆石坝进入了行业视野。

    我国于1985年开始采用这种新坝型，尽管并无太多经验借鉴，专家们通过反复研究，于1990年设计完建我国首批四座面板堆石坝之一——株树桥混凝土面板堆石坝，其大坝设计和施工不仅为同类坝型提供经验，也为编制相关设计规范提供重要参数。

    乘着改革春风，湖湘坝工“舞台”好戏连连。

   “过去混凝土重力坝使用常态混凝土，水泥用量多、温控难度大，建设速度相对较慢。我们在想，既然土石坝可用碾子碾，混凝土坝是否也可用碾子碾，革新坝工技术？”

图｜江垭水利枢纽

     通过严谨研究，专家们革命性地研发出一种全新型坝——全断面碾压混凝土坝，并将这一坝型运用于江垭大坝，引领了行业新一轮技术风潮。江垭大坝不仅以132米的高度成为当时全国最高的全断面碾压混凝土坝，更为湘西北的防洪与能源事业留下浓墨重彩的一笔。

图｜大源渡航电枢纽

    此后，湖南坝工建设逐步从山区转向平原，灯泡贯流机电站闸坝枢纽工程成为新的“弄潮儿”。这一新坝型适用平原区、城市区低水头枢纽，几米到20几米的低水头电站均能运行。马迹塘水电枢纽、大源渡航电枢纽……一批灯泡贯流机电站闸坝枢纽工程先后登场，在航运、发电领域大显身手，标记出湖湘坝工建设新的里程，传承着湖湘坝工专家“经世致用”的风采。

“新阵地”变“新高地”

    迈入中国特色社会主义新时代，湖南相继建成一大批骨干性控制性工程。涔天河水库扩建工程及灌区工程、莽山水库、毛俊水库、犬木塘水库等国家重大水利工程加快推进，不仅有效增强流域洪水调控能力和水资源配置能力，坝工建设还在保障水安全、践行绿色发展理念等方面打造“新高地”。

    “置身新时代，我们一直在思考如何让坝工建设与城市、生态更好地融合，让大坝更加生态化、自然和谐化、景观化。在犬木塘水库，我们便做了大胆尝试。”湖南省水电设计院原总工程师郑洪介绍，在确保犬木塘大坝安全的基础上，创新设计了两个如同古代城门式样的门楼及枢纽区、闸坝上下游两岸生态布局，让大坝工程一改过往的“大、笨、粗”，更显自然和谐，生态美观。

    深耕本土市场的同时，湖南省水电设计院还将阵地向西北推进。

图｜新疆大河沿水库

    在新疆，多砂河流上广布砂卵石，河床砂卵石覆盖层厚达数十米至数百米，在此种河谷筑坝，大坝防渗困难重重。

    由该院设计建成的新疆大河沿水库于2020年正式运行。其沥青心墙砂砾石坝的混凝土防渗墙深达185米，创造了当时防渗墙的世界新深度，成功实现全河床截断。眼下，该院正在新疆推进十余座大坝的建设，巧妙利用当地材料筑坝，科学解决深厚覆盖层防渗难题，推动当地经济社会发展。

    展望未来，坝工建设仍有许多难题亟待攻克。面对新形势、新问题和新要求，湖南省水电设计院院长周新章表示，还需继续加大科技创新，深度利用机械化、自动化、数字化等现代技术助推坝工发展，在水利建设中充分体现“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，为湖南水利事业高质量发展提供坚强的技术支撑。