吳彪
2022年北京冬奧會(huì)期間,支撐延慶賽區(qū)高山滑雪項(xiàng)目人造雪來源的1050m高程塘壩受到關(guān)注。此塘壩最大壩高58m,壩頂長度77m,在清華大學(xué)金峰團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支持下,從首倉混凝土澆筑到塘壩封頂,歷時(shí)僅140天。作為中國原創(chuàng)技術(shù),其安全環(huán)保、施工快速等優(yōu)點(diǎn)獲得了各方的高度評(píng)價(jià)。而在這項(xiàng)技術(shù)的背后,其實(shí)有段充滿詩意的故事。
2003年,金峰跟從日本回國的師弟安雪暉一起腦洞大開,將中國傳統(tǒng)的砌石筑壩技術(shù)與先進(jìn)的自密實(shí)混凝土組合,開創(chuàng)了屬于中國的既安全又環(huán)保的新壩型。在之后的近20年里,金峰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一頭扎入堆石混凝土研究中。完成了從概念創(chuàng)新到基礎(chǔ)研究,從工程應(yīng)用到全面實(shí)踐,從中國標(biāo)準(zhǔn)到國際標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新全流程。2021年,《堆石混凝土壩設(shè)計(jì)與實(shí)踐》技術(shù)公報(bào)正式發(fā)布,國際大壩委員會(huì)成立近百年首部以中國原創(chuàng)技術(shù)為核心的國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)就此誕生。這一歷史性突破,極大地提升了中國在壩工核心領(lǐng)域的國際話語權(quán)。
引進(jìn)—消化吸收—再創(chuàng)新
1966年,金峰出生于貴州。這里多山多水,民族文化多樣,孕育了貴州人豪爽、樂觀、包容性強(qiáng)的性格特征。1982年,16歲的金峰考入清華大學(xué)水利系。1987年本科畢業(yè)后,他又跟隨張楚漢教授攻讀博士學(xué)位。在課題組里,張教授鼓勵(lì)學(xué)生積極創(chuàng)新,營造了一個(gè)平等自由的學(xué)術(shù)空間。金峰在這樣的環(huán)境下迅速成長,敢于且執(zhí)著于創(chuàng)新。
20世紀(jì)90年代前期,金峰博士畢業(yè),作為水利泰斗張光斗院士的學(xué)術(shù)秘書,陪同張先生到各地指導(dǎo)重大水利水電工程建設(shè)。其間,張光斗先生身體力行地教導(dǎo):中國必須走“引進(jìn)—消化吸收—再創(chuàng)新”的技術(shù)發(fā)展之路,培養(yǎng)中國自己的技術(shù)人員,結(jié)合實(shí)際工程,解決真問題。張先生的教誨令金峰受益匪淺,更堅(jiān)定了走創(chuàng)新之路、在核心技術(shù)上苦下功夫的想法。
中國技術(shù)走向世界
20世紀(jì)90年代末,金峰力邀當(dāng)時(shí)在日本東京大學(xué)擔(dān)任副教授的師弟安雪暉回國,并合作發(fā)明堆石混凝土。2005年,一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),金峰團(tuán)隊(duì)在北京軍區(qū)某部建成了世界上首座堆石混凝土壩。盡管這個(gè)壩僅有14.5m高,但首個(gè)成功的案例,不僅給予了團(tuán)隊(duì)信心,也開啟了逐步被工程界認(rèn)可的大門。
結(jié)合后續(xù)的工程實(shí)踐,團(tuán)隊(duì)開展了堆石混凝土充填性、綜合力學(xué)性能等一系列的室內(nèi)和現(xiàn)場試驗(yàn)研究,試驗(yàn)結(jié)果和工程實(shí)踐均表明:堆石混凝土具有良好的綜合性能,并在簡化工藝、取消溫控和提升材料抗裂性能等方面取得了突破性進(jìn)展,解決了溫控防裂這個(gè)混凝土壩領(lǐng)域百年來的核心難題。相關(guān)成果得到潘家錚、馬洪琪等11名院士聯(lián)名書面推薦,并獲得了國家發(fā)改委、水利部、教育部等多個(gè)國家部委的鑒定與推廣。堆石混凝土的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也相繼頒布實(shí)施。在金峰團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支持下,在祖國20余個(gè)省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用了200余個(gè)堆石混凝土工程,建成了超過100座堆石混凝土大壩。2017年,堆石混凝土壩獲得了國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
金峰領(lǐng)導(dǎo)的國際專家團(tuán)隊(duì)編寫的國際大壩委員會(huì)《堆石混凝土壩設(shè)計(jì)與實(shí)踐》技術(shù)公報(bào)作為首部以中國原創(chuàng)技術(shù)為核心的國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)新壩型走出國門,在布隆迪胡濟(jì)巴濟(jì)、安哥拉尼崩噶水電站等海外工程成功應(yīng)用。國際大壩委員會(huì)主席羅杰斯(Rogers)指出:“清華大學(xué)金峰教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的堆石混凝土壩是近20年來,中國以至全世界發(fā)展最迅猛的大壩設(shè)計(jì)與施工技術(shù)之一,該技術(shù)充分利用原材料,環(huán)境友好,促進(jìn)社會(huì)發(fā)展,建造安全、可靠的大壩?!?/p>
在堆石混凝土技術(shù)基礎(chǔ)上,金峰還相繼發(fā)明水下自護(hù)混凝土、結(jié)構(gòu)化膠結(jié)、自流控制灌漿、TBM管片自密實(shí)回填等新技術(shù)和新工藝,應(yīng)用于水利、水電、海洋、交通等領(lǐng)域,2020年,“復(fù)雜地質(zhì)條件下雙護(hù)盾錨噴TBM關(guān)鍵技術(shù)與裝備”獲中國大壩學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(排名第一)。目前,他主編的能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水下自護(hù)混凝土技術(shù)導(dǎo)則》已完成報(bào)批稿,2022年將正式頒布。
攻堅(jiān)之路無止境
從提出全新概念、明確技術(shù)路線、室內(nèi)驗(yàn)證、現(xiàn)場試驗(yàn)、理論研究,再到實(shí)際應(yīng)用、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、開發(fā)配套設(shè)備、編寫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等,從無到有,從低壩到高壩,堆石混凝土技術(shù)其實(shí)經(jīng)歷了一個(gè)非常艱難的過程,不斷面臨新的挑戰(zhàn)。
金峰清楚地記得,“做北京軍區(qū)第一個(gè)項(xiàng)目時(shí),清華大學(xué)沒有大型試驗(yàn)場地,我?guī)е鴪F(tuán)隊(duì)到南華大學(xué)做驗(yàn)證性試驗(yàn)。開工正趕上夏天,白天氣溫高,怕混凝土開裂,團(tuán)隊(duì)只好熬夜?jié)仓?。澆筑完成后,大家還餓著肚子,深夜在大街上四處找吃飯的飯店”。但正是在這樣艱苦的環(huán)境下,團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)出了第一批堆石混凝土技術(shù)人員。
除此之外,“大壩建設(shè)有嚴(yán)格技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在堆石混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)頒布以前,每個(gè)項(xiàng)目都需要不斷進(jìn)行各種論證,取得工程界的信任。我們一邊做工程,一邊總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn),一邊開展基礎(chǔ)性的研究,同時(shí)還要培養(yǎng)一支隊(duì)伍?!痹诳菰铩⒎磸?fù)的試驗(yàn)中,金峰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷解決各種技術(shù)難題,目前團(tuán)隊(duì)有幾十名研究生開展研究,還有幾十名工程師在現(xiàn)場支持設(shè)計(jì)、施工單位開展工作。依靠這支隊(duì)伍,他們每天都在積累數(shù)據(jù)、積累經(jīng)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。金峰認(rèn)為,做工科研究,必須團(tuán)結(jié)人才,維持穩(wěn)定的團(tuán)隊(duì),讓大家取長補(bǔ)短,才能不斷進(jìn)步,持續(xù)創(chuàng)新。
開放式團(tuán)隊(duì)成長快
“我理解的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該是一個(gè)松散、開放的組織。”金峰從導(dǎo)師張楚漢院士那里學(xué)到,團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該是開放的。團(tuán)隊(duì)有核心成員,但沒有團(tuán)隊(duì)邊界。從最緊密的合作到部分的合作,到松散的合作,到一般的合作,它是一個(gè)如漸變光譜般吸引了大量研究人員的合作模式。依靠這種觀念和模式,金峰盡可能地團(tuán)結(jié)人才、加強(qiáng)合作,讓大家為著共同的目標(biāo)開展研究。
除了堆石混凝土研究以外,混凝土壩靜動(dòng)力分析與高壩抗震是金峰從博士期間就開始研究的一個(gè)方向,他的研究揭示了高混凝土壩真實(shí)工作性態(tài)與抗震機(jī)理,提出梁向抗震鋼筋等工程措施,建立基于性能的高壩抗震評(píng)價(jià)方法體系,攻克300m級(jí)超高壩若干建設(shè)技術(shù)難題。他參與的“高壩-地基-庫水系統(tǒng)的動(dòng)、靜力仿真模型研究”獲1999年度國家自然科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)(排名第三);他主持的“高混凝土壩動(dòng)靜力破壞與安全評(píng)價(jià)”獲2011年度高等學(xué)校優(yōu)秀成果獎(jiǎng)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(排名第一);他參與的“高壩動(dòng)靜力超載破損機(jī)理與安全評(píng)價(jià)方法”獲2012年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)(排名第二)。相關(guān)成果為我國西部強(qiáng)震區(qū)高混凝土壩若干關(guān)鍵技術(shù)難題的解決提供了重要技術(shù)支撐。
培養(yǎng)創(chuàng)新人才、國際化人才
古人言,讀萬卷書,行萬里路。金峰是國航終身白金卡會(huì)員,足跡遍布祖國內(nèi)地各個(gè)省市自治區(qū),還遠(yuǎn)赴國外,考察了諸多的水利水電工程。經(jīng)常頭天住高檔酒店,西裝革履開學(xué)術(shù)會(huì)議,第二天就飛到偏遠(yuǎn)落后之鄉(xiāng),餐風(fēng)飲露為工程問題奔波。“我的老師前輩們年輕時(shí)覽遍四方風(fēng)土人情,長期保持運(yùn)動(dòng)習(xí)慣,八九十歲依然精神矍鑠,心胸開闊。這便是這個(gè)職業(yè)饋贈(zèng)的禮物。”懷揣著對(duì)水利事業(yè)的熱愛,金峰全身心投入工程人才培養(yǎng)中。他擔(dān)任教育部水利學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任委員,作為北京市教學(xué)名師主持了“水工建筑學(xué)”國家級(jí)精品課。
在教學(xué)中,金峰常常鼓勵(lì)學(xué)生走出校園,朝碧海而暮蒼梧,開闊眼界。他說,“到我這個(gè)年齡,創(chuàng)新力是在逐漸衰竭的,帶學(xué)生、帶團(tuán)隊(duì)、做工程,分身乏術(shù),但因?yàn)閰⒓恿舜罅康膶?shí)際工程,又做了一些基礎(chǔ)性的創(chuàng)新研究,當(dāng)過設(shè)計(jì)所所長,也參加過實(shí)際工程設(shè)計(jì),經(jīng)過許多失敗,積累了經(jīng)驗(yàn)。所以,可以把這些分享給青年一代,讓他們少走彎路,更快成長?!比缃?,金峰所在的研究團(tuán)隊(duì)已累計(jì)為我國水利水電行業(yè)培養(yǎng)了近200名優(yōu)秀的技術(shù)和管理人才。在全國水電英才獎(jiǎng)設(shè)立以來獎(jiǎng)勵(lì)的30位優(yōu)秀青年水電科技工作者中,就有5位畢業(yè)于這個(gè)團(tuán)隊(duì)。
“在中國技術(shù)走出去的時(shí)候,需要一大批能夠進(jìn)行國際交流的高水平人才。他們要會(huì)講外文、懂技術(shù)、善于溝通、了解國際情況?!倍咽炷良夹g(shù)得到國際承認(rèn)了,確實(shí)值得高興,但金峰提醒,它只是國家大壩委員會(huì)近200個(gè)國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中唯一的中國核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),后邊還需要第二個(gè)、第三個(gè),中國水利水電人還有很長很長的路要走。
(責(zé)編:王芳)