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王仁坤,1962年生,中共黨員,博士,首屆國家卓越工程師,第六屆“杰出工程師”,全國工程勘察設(shè)計(jì)大師,新世紀(jì)百千萬人才工程國家級人選,首屆中國大壩杰出工程師,現(xiàn)任中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司(簡稱“成都院”)專家委員會主任,國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、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,中國水電看西南。 中國前10座高壩,成都院設(shè)計(jì)了5座;中國已建9座特高拱壩,成都院設(shè)計(jì)了4座,引領(lǐng)中國水電技術(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)國家發(fā)展,離不開勘察設(shè)計(jì)者科技報(bào)國、為民造福的使命擔(dān)當(dāng),成都院專家委員會主任、第六屆“杰出工程師獎”獲得者王仁坤,無疑是其中卓越代表。 2024年1月,首屆“國家工程師獎”表彰大會隆重召開。成都院王仁坤獲“國家卓越工程師”稱號,與其他80名個人和50個團(tuán)隊(duì),接受黨和國家在工程領(lǐng)域的最高規(guī)格褒獎。11月,第六屆“杰出工程師獎”名單揭曉,王仁坤又是其40人之一。王仁坤無比激動:“這是對我們千千萬萬工程師的肯定?!?/p> “成績的取得,離不開無數(shù)能源建設(shè)者,更離不開這個偉大的時代。國家能源建設(shè)已進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新階段,我們?nèi)孕枧?、不懈攀登?!蓖跞世ひ恢备卸鱾ゴ髸r代和團(tuán)隊(duì)的傳承協(xié)作,也時刻銘記自己的使命。 “水電人大展拳腳的時代來了!” ——立志推動水電跨越發(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)。“大壩混凝土澆筑是分段分層,拱肩槽開挖也要分區(qū)分層,需要計(jì)算各個控制點(diǎn)的坐標(biāo)?!蓖跞世せ貞?,那時候設(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?!?0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)過有關(guān)計(jì)算機(jī)編程知識,結(jié)合設(shè)計(jì)院引進(jìn)的臺式計(jì)算機(jī),對著書本啃一啃,很快就編寫了一套新的計(jì)算程序。”他試著用自己編寫的程序計(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)很高的評價。 在一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)難題攻克中,包括國家科技攻關(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。 二灘拱壩作為我國首座突破200米大關(guān)的高壩工程,被中國科學(xué)院和中國工程院評選為1998年中國十大科技進(jìn)展之一,引領(lǐng)了中國水電技術(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代到來了?!蓖跞世け都诱湎В琊囁瓶实丶橙≈R,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題和思考,師從著名水利水電專家、中國科學(xué)院院士、中國工程院院士潘家錚,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)建成了國內(nèi)外20多座大中型水電工程。其中,溪洛渡、錦屏一級等300米級特高拱壩巨型水電樞紐摘得全球工程領(lǐng)域最高榮譽(yù),為推動水電事業(yè)跨越發(fā)展、保障國家能源安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會高質(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?” ——創(chuàng)新成就高壩設(shè)計(jì)寶典 干一行、愛一行、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1386萬千瓦,2013年建成投產(chǎn),是當(dāng)時國內(nèi)僅次于三峽、世界第三大水電站,也是世界首座超千萬千瓦裝機(jī)的拱壩樞紐工程,是名副其實(shí)的“大國重器”。 溪洛渡可行性研究報(bào)告的審查意見,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)常問自己:“我們設(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)過巨量數(shù)值分析和物理模型驗(yàn)證,在無數(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)方法與評價體系,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160萬立方米和110萬立方米,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、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)才有話語權(quán)?!?/strong> -——系統(tǒng)突破擦亮國家名片 壩高的增加,帶來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)帶來諸多世界級難題。 錦屏一級水電站是雅礱江干流下游的控制性水庫梯級,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”的說法。正因?yàn)殡y,選壩設(shè)計(jì)歷時7年一直無定論。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,時任院副總工程師兼水工設(shè)計(jì)二處處長的王仁坤,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)于錦屏一級拱壩設(shè)計(jì),有三個層次的思考讓他記憶猶新。一是關(guān)于壩線選擇,針對壩址區(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、針對處理、安全至上”的工作原則及其研究方案;三是對于大壩安全論證方法,鑒于當(dāng)時規(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),是錦屏一級大壩成功建設(shè)的關(guān)鍵。王仁坤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),針對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)的不對稱性難題,通過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級地震發(fā)生時,剛澆筑完成壩高過半的大崗山大壩安然無恙;2022年,瀘定突發(fā)6.8級地震,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、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)獲得國家科技進(jìn)步二等獎。 “有標(biāo)準(zhǔn)才有話語權(quán)。”工程規(guī)模和技術(shù)不斷突破,對適用于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特色的拱壩設(shè)計(jì)新標(biāo)準(zhǔn),填補(bǔ)了300米級特高拱壩建設(shè)的技術(shù)空白。 從二灘到溪洛渡,再到錦屏一級、大崗山,王仁坤一路攻堅(jiān)克難,引領(lǐng)世界筑壩新技術(shù)。溪洛渡和錦屏一級工程創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一,為中國水電引領(lǐng)全球的里程碑工程,均獲得工程界諾貝爾獎——菲迪克杰出工程獎。 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)國內(nèi)國際技術(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)了中國水電建設(shè)與技術(shù)裝備制造的跨越,對中國水電“走出去”、成為又一“中國名片”起到重要作用,并在不斷沖刺水電“無人區(qū)”、攀登“水電珠峰”中奠定強(qiáng)大基礎(chǔ)。 “國家有難,我們不上誰上!” ——投入搶險救災(zāi)護(hù)衛(wèi)安全 江河無言壩為證。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)國家科技進(jìn)步二等獎、22項(xiàng)省部級科技進(jìn)步一等獎、21項(xiàng)省部級優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎和數(shù)十項(xiàng)發(fā)明專利,榮獲“全國優(yōu)秀科技工作者”“全國五一勞動獎?wù)隆薄爸醒肫髽I(yè)優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”等稱號,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,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。 “國家有難,我們不上誰上!”王仁坤在應(yīng)急搶險會議上動情又堅(jiān)定地說。為了更全面、及時了解第一手資料,他顧不上高寒缺氧,緊急奔赴現(xiàn)場調(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)的緊急搶險排險經(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,滑坡滾石帶來的施工安全風(fēng)險加劇,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)場并通宵研究,及時提出了泄流槽開挖方案及“觀測—預(yù)警—撤離”應(yīng)對滑坡局部滑塌的防范措施。 11月的高原,氣溫驟降,加上長時間高強(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)堰塞壩動態(tài)實(shí)測成果,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)用到搶險中,為救災(zāi)搶險取得勝利提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)支撐。 在國家安危面前,王仁坤以身體極限、深厚功底、一腔愛黨報(bào)國熱情,彰顯了一位杰出工程師情懷和一名共產(chǎn)黨員本色。 對待工作,王仁坤虔誠投入;面對榮譽(yù),他總是推辭。他常說,雖然自己是院技術(shù)總指揮、總決策,但這些成績,都是團(tuán)隊(duì)共同努力的結(jié)果,更是這個偉大時代賦予我們的使命。 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,再平凡的事業(yè)也會變成滋養(yǎng)精神的沃土。他已到退休年紀(jì),但永遠(yuǎn)是個赤誠“戰(zhàn)士”,始終守望壯闊的山川,守望熱愛的事業(yè),持續(xù)為重大工程建設(shè),尤其為解決國家重大戰(zhàn)略項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)問題貢獻(xiàn)智慧和力量。 “搞水電、建工程,入行就是一輩子?!苯由嫌危瑣{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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