云南省科技领军人才张宗亮:创新是一座高能大坝

2018年12月26日 10时15分00秒   来源:云南信息港

  “水能是自然形成的,它本来就在那里。但要取得它,必须天时、地利、人和。”在中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司这间摆满专业书刊、奖杯的办公室里采访张宗亮总工程师,这位“山东大汉”说自己的成功是因为“赶上了天时地利人和的好时代。”

  时代骄子,如鱼得水

  “真的很幸运。” 张宗亮说:“考大学那阵子,正巧赶上‘科学的春天’,进了清华,读了自己喜欢的水利工程系;1984年毕业时,又赶上国家‘以经济建设为中心’,大力开发西部水能资源。”

  “西南是水能资源最丰富的地区,自己是学这个的,当时没怎么想,就顺理成章来了昆明。”张宗亮说:“在水利水电工程设计这个行当里,已经干了35年,一路上虽然艰辛,但收获累累。”

  35年过去,现在的张宗亮,已经是全国工程设计大师,中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司总工程师、副总经理;国家能源水电工程技术研发中心副主任兼高土石坝分中心主任;河海大学、天津大学博导;“2015年度科学中国人”,2015年入选云南省“科技领军人才”。同时,他还拥有中国岩石力学与工程学会常务理事、中国水力发电工程学会常务理事、云南省水利学会副理事长等十余个学术头衔。

  35年里,张宗亮主持和组织完成了国内外58座水电站设计研究,已投产3262万kW,总投资约3000亿元;完成了二十余项大型水利及市政工程。在世界已建最高的十座大坝中,张宗亮带领团队完成了小湾、糯扎渡两座超级工程的勘察设计研究工作,创造了中国乃至世界水电工程的多项第一。

  35年间,张宗亮作为项目首席科学家承担国家重点研发计划项目1项,省部级科技项目6项;作为主要参与人承担973计划项目等国家科技计划项目3项,并担任主要咨询专家。

  35年来,张宗亮见证和亲历了我国水电工程建设的飞速发展,无论是坝高还是综合技术难度,都冲到了世界前列;特别是我国西部地区的一些高坝大库的成功建设,将我国大坝建设推进到世界领先水平。

  科学为本,创新为魂

  “我们首先要培养对自然的高度敏感性——譬如气候、水文、地形、地质等等。”张宗亮说:“每一条河流、每一个河段,都是有个性的,越是能量充足的地方越是桀骜不逊。只有运用最合理的科学手段,抓住要害,才能最好地‘驯化’它,开发它的能量。”

  筑坝用的材料一般要求就地取材,土料的颗粒大小、砾石粗细、含水比例、粘粒多少、力学性能千差万别,其开采、混合、掺料、压实标准和检测方法也不尽相同。“因此每一个大坝都要有一套针对性的技术措施,做到恰到好处。”张宗亮说:“至于是建成混凝土双曲拱坝、直心墙堆石坝、混凝土重力坝,还是斜心墙堆石坝,多高、多宽、多厚乃至每一个细节,都要有严谨的科学依据。差之毫厘,失之千里。”

  建设小湾水电站大坝,张宗亮带领团队研发和应用了特高拱坝结构理论和抗震技术措施、复杂地形地质条件特高拱坝基础处理技术、特高拱坝温控防裂技术、特高拱坝工作性态实时监控及安全评价等创新技术。通过系统集成拱坝结构、基础处理、温控防裂、性态评价、运行管理等核心技术,形成了300m级特高拱坝设计、科研、施工、运行成套技术体系,支撑了这座世界第一高混凝土拱坝,为世界300m级特高拱坝建设首开先河。

  建设黄登水电站大坝,张宗亮团队研发和应用了基础处理三维地质模型、泄洪消能系统、RCC层间结合全要素质量控制全级配料技术、加浆变态技术、碾压精益质量控制实时监控系统、全坝段智能温控、大规模精细化全尺度数值模拟分析算法、智慧安全评价系统等数十项创新成果。这此成果研发与转化,崛起了这座达203m的世界最高碾压混凝土重力坝,引领了世界200m级特高碾压混凝土坝的建设发展。

  在高土石坝工程技术方面,张宗亮就取得并实践了高心墙堆石坝防渗土料改性成套技术、堆石坝坝料动静力本构模型与计算分析方法、强震区大坝动力分析与抗震措施、基于信息技术的高土石坝施工质量实时控制技术等一系列具有自主知识产权的创新成果。

  信念支撑,创建标杆

  在张宗亮的手里,一座座凝聚着创新智慧的大坝,建成了不同坝型的里程碑工程。

  小湾水电站大坝,坝高294.5m,建成时是世界第一高混凝土拱坝,成为300m级特高拱坝的样板;黄登水电站大坝,坝高203m,至今是世界第一高的碾压混凝土重力坝,为200m级特高碾压混凝土坝建设树起了一面旗帜;天生桥一级水电站,坝高178m,建成时居世界第二、亚洲第一,堆石填筑量、面板面积为同类坝型世界第一,使我国面板坝筑坝技术迈上新台阶,得到国际著名土石坝专家库克先生的高度评价。糯扎渡水电站,创造和集成了一大批国际领先的创新性研究成果,成为了国际高堆石坝的里程碑工程。

  尤其是作为设计总工程师主持勘察设计科研15年的糯扎渡水电站,是云南省最大的水电工程,大坝是我国第一、世界第三高土石坝。工程规模之大令举世惊叹——总库容237.03亿立方米,约15个滇池的水量。

  “它的溢洪道最大泄流量31318m3/s,泄洪功率5586万KW,居世界岸边溢洪道之首;地下厂房高大宽敞,地下洞室群规模居世界前列。张宗亮带领团队开展了多年的技术攻关与实践,成功将这个巨型工程建设起来并安全运行,渗流量和大坝沉降量远小于国内外已建同类工程,得到行业院士、专家的高度认可,糯扎渡水电站也因此获FIDIC工程项目优秀奖、中国土木工程詹天佑奖、国家水土保持生态文明工程、全国优秀水利水电工程勘测设计金质奖。”张宗亮介绍说。这个项目是当年度水电行业全球唯一的FIDIC(国际咨询工程师联合会)工程获奖项目,代表了世界高土石坝工程建设的最高水平!

  “里程碑”之所以铮亮,缘于信念和心血的磨洗。作为项目经理、设计总工程师,他主持天生桥一级水电站勘察设计科研工作11年;作为院总工程师兼设计总工程师,他全面主持糯扎渡水电站勘察设计科研工作15年;作为总工程师组织团队,他对小湾水电站开展勘察设计科研工作7年;作为总工程师带领团队,他对黄登水电站开展勘察设计科研工作8年……

  15年的执着,成就了糯扎渡,曾被谭靖夷院士誉为“无瑕疵工程”。院士们还为之归纳出五大工程亮点:一是开挖料直接用于上坝的比例占到75%,开世界水坝建设先河;二是心墙防渗土料中成功掺入了35%的机械加工过的砾石,使天然土料防渗性能和防渗土料力学性能相得益彰,工艺方法简单易行;三是率先开发运用了数字大坝管理系统,采用了PDA、GPS、GPRS等技术,成功实现了对高堆石坝施工的全天候、全过程、精细化三维可视化监控;四是提出高土石坝地震输入标准及地震永久变形、坝坡抗震稳定、动强度等控制标准,并给出了综合抗震措施;五是研究了澜沧江流域特大型梯级水库对河谷生态系统的影响,提出并成功应用了多层取水措施,为高坝大库保护鱼类生态环境提供了范例。

  树立在科技创新的牢固基础之上,一面面“旗帜”高高飘扬。

  创新大坝,固若金汤

  鲜花和奖杯,载不动张宗亮35年来的科研与实践历程,却是对科技工作者的创新精神的肯定和鞭策。

  35年来,张宗亮共获国家科技进步二等奖6项,省部级科技进步奖18项,全国优秀工程设计银奖1项,省部级优秀工程设计奖13项,共获国家专利40余项;主编行业标准3项;主编出版专著5部,发表论文70余篇。

  2008年当选全国工程设计大师;2009年荣获“云南省建筑业发展突出贡献个人”称号,作为我国能源领域科技工作者的代表参加了新中国成立六十周年群众游行彩车展演活动;2013年入选国家百千万人才工程,并获“有突出贡献中青年专家”称号;2014年获“光华工程科技奖”;2015年入选“云南省科技领军人才”;2016年荣获全国杰出工程师奖;2017年荣获中国电力科学技术杰出贡献奖;2018年获中国大坝杰出工程师和潘家铮奖。

  “于水利水电勘测设计而言,云南绝对是一块创新的热土。”张宗亮说。近年来,昆明院已经成长为我国勘察设计行业的龙头企业之一,并在全国勘察设计单位综合实力百强中一直名列前茅,业务领域涵盖水利水电、新能源与电力、水环境与生态、市政交通、城市综合开发等等,技术队伍涉及“大土木”范畴内15个大专业、58个子专业。

  张宗亮说,这样的创新力量,必将汇聚成一座高能大坝,在岁月的流光中、在历史的长河上固若金汤,源源不断为云南打造世界一流三张牌尤其是“绿色能源牌”提供强有力的新动能。

<

云南信息港 版权所有

All Rights Reserved.