精心决策攻克难关
葛洲坝工程兴建在长江的干流上。在世界性大河的干流上修建大型水利枢纽,是前无古人的。特别是在长江这样大流量的河流上修建低坝工程,更是有许多意想不到的困难。所有的拦路虎,迫使决策者们不可有丝毫的掉以轻心。
以林一山为首的工程技术委员会,遵照周恩来总理的指示,始终“战战兢兢,如临深渊,如履薄冰”地谨慎从事,紧紧依靠广大科研设计人员的积极性和创造性,依靠全国有关专家学者的参与和支持。从1972年11月至1982年1月20日,先后召开了13次技术委员会会议,对葛洲坝第一期、第二期工程所有重大技术问题均作出了决策,对第三期坝下游工程也作出了原则的规定。
葛洲坝工程大江截流一次成功,三江、大江航道试航一次成功,葛洲坝电厂试运转一次成功,全部的“一次成功”标志着我们对重大技术问题研究的成熟性。当然事情还不止于此,更在于它的先进性和实用性:葛洲坝工程从1981年第一期工程开始运转至1989年第二期工程全面投入运行,这九年的时间里,没有出现过任何泥沙淤积问题,也没有发生过任何阻航的问题,更没有发生过任何建筑物的安全问题,就更说明这一点。截至1992年止,过坝货运量达到7260.5万吨,过坝客运量达到2887.9万人次。葛洲坝电厂发电1244.3亿千瓦小时,仅电费收入即早将工程投资全部收回。
1988年12月6日,葛洲坝最后一台组并网发电,这标志着葛洲坝一、二期工程的全部完成。若从1981年第一期工程投入运行算起,则该工程已经过13个洪枯水位的检验,实践证明:葛洲坝工程的设计是杰出的,技术委员会作出的重大技术问题的决策是正确无误的。
葛洲坝工程虽称不上世界级的高坝大库,但它却是世界级的著名工程。原因就在于它所解决的重大技术问题不少处于世界领先水平。自从葛洲坝工程启用之后,国内外的专家、学者和知名人士纷纷前来参观。凡是看过葛洲坝工程的人无不称道赞许。不少港澳台胞和海外侨胞,异口同声地称道祖国的伟大、进步的神速,大大唤起他们的爱国主义激情;许多国际友人,包括美国、加拿大、日本、法国等发达国家以及世界大坝委员会、世界气象组织、世界灌排执行委员会、世界银行等国际组织的专家学者,也赞不绝口。中国长城是世界历史上最伟大的工程之一,而联邦德国慕尼黑工业大学教授那伯和美国新闻界来访者在参观葛洲坝的时候,都盛赞葛洲坝是“中国新长城”。他们说:“古代中国人修建了万里长城,现在你们又修建了葛洲坝工程,这是中国人民的骄傲!”这伟大的工程建设凝聚着中华民族的智慧。林一山撰写的《葛洲坝工程的决策》一书,总结了葛洲堤工程的实践与经验,是当代中国水利界的宝贵财富。
独特创见与建议
陆水预制安装坝的倡导1958年,党的八届二次会议提出了建设社会主义的总路线,即“鼓足干劲,力争上游,多快好省地建设社会主义。”林一山同志认真贯彻总路线的精神,始终保持科学的态度,实事求是的精神,脚踏实地地干着自己的事业。为了积极开发水利资源,加速水利水电建设,使之更好地为社会主义建设服务,林一山同志针对水利建设工期长,见效慢,资金积压的严重缺点,向周恩来总理提出了进行一次水工技术革命的设想和建设,受到中央领导的高度重视。
林一山同志认为,现行的水利工程设计、施工不够合理,主要有三大矛盾:一是围堰导流工程临时性工程量太大,又不能利用为永久性工程,不仅延长工期,且积压资金;二是基础开挖量大,既要延长导流工期,又要被迫提高围堰的防洪标准;三是混凝土筑坝工程,因散热降温时间长,限制了机械化施工效率的提高。而要解决这三大矛盾的关键是处理好混凝土温控问题。近代大型水利水电建设中的大体积混凝土坝施工,一直是沿用传统的现场浇筑方法。而这种施工方法,因受水化热温升的限制,不得不在坝体结构上采取分层分块的技术措施,并需遵循一系列复杂的浇筑程序、降温工艺以及严格的温度控制标准,因而限制了坝体上升的速度,延缓了主体工程的工期。对此,林一山同志进行了积极研究。
加速混凝土坝的施工,可从提高机械化施工速度,改善混凝土散热措施,改进水泥性能等方面进行改革。林一山同志提出的混凝土块预制安装筑坝,是从施工工艺方面进行改革。就是将现行的混凝土施工工序改革为预制和安装两个步骤(即将预制的混凝土块安装到坝上,再将胶结材料填充预制块之间的缝隙,将所有安装到坝上的预制块连成一个整体),使大部分水泥水化热在混凝土块体预制和等待安装的停放过程中提前散发,安装坝体内只剩下接缝材料所放出的少量水泥水化热。因而混凝土坝施工时采用复杂温度控制工艺过程就大大简化,坝体上升速度加快,为缩短工期创造了良好条件。
此外,采用这种施工方法,还可合理安排枯、洪季节的作业,做到全年均衡生产,提高施工效率。由此分析,采用混凝土预制块安装筑坝,应是实现混凝土坝快速施工的可行途径之一。
通过大量的试验和工程实践,经历不少曲折的过程使设想变成了现实。起初的分析得到论证。陆水工程自1967年开始蓄水以来,经过20多年的运行使用和多次较大的洪水考验,以及观测资料的分析,都充分证明预制块体胶结良好,枢纽工程工作情况正常,预制安装坝安全可靠。从而进一步证明我们解决了新老混凝土的胶结方法,在水利工程结构上具有重要意义。
挖掉葛洲坝岛的创见有利可行葛洲坝工程因江中有一个葛洲坝小岛而得名,工程初期,因不受影响而被保留。林一山从工程建设的实际出发,认为从泄洪布置与泄洪安全看,特别是从建堤后的河势看,挖掉葛洲坝岛有利于安排好主流泄洪排沙,使枢纽布置能顺应于河势变化。但有人视为这是放大炮讲笑话,他们说“怎么能有没有葛洲坝岛的葛洲坝工程呢?”然而,随着认识的深化,本质上的问题不断暴露出来。
最早研究枢纽布置的人,已经发现因有葛洲坝岛而导致的枢纽布置中出现的一系列问题,建议最好挖掉。在进行模型试验后进一步发现,由于河势变化的新情况,葛洲坝岛顶冲上游主流,使河势不顺,不能适应长江这样巨大河流的河势规律。
此后,在研究泄洪问题时,为了渲泄特大洪水,原在二江布置的19孔泄水闸宽度不够,还需在大江第二期工程内再布置几孔泄水闸。如按这样布置,则永久泄洪和第二期施工导流泄洪就不能结合,为解决施工导流泄洪安全,亦必须挖掉葛洲坝岛。
与此同时,研究大江截流工程的人,也提出单靠原布置的二江泄水闸泄水,截流水头高达4—5米,不能保证截流成功。除非提前实施大江方案,即提前在大江右侧急流中修几孔截流闸。但这种截流闸要花费巨大投资即没有成功的把握。假定能成,对长江航运影响也很大。而挖掉葛洲坝岛,扩宽二江泄水闸,截流问题就可迎刃而解了。
后来又因在研究水轮发电机组时,发现原定17万千瓦机组只能作为试验机组,实际发电必须改用12.5万千瓦机组。这样,机组台数和电站长度要增加,原有河床宽度不够,只有挖掉葛洲坝岛才能布置得下。到了这个时候,问题的认识已趋统一。
林一山根据大量计算和设计科研成果果断地提出挖掉葛洲坝岛的方案,经过工程技术委员会的认真讨论和系统的科学试验论证,在1974年9月复工前的建委座谈会上终于取得一致认识,同意采用挖掉葛洲坝岛的方案,并且按此方案恢复工程建设。
1981年夏,长江上游发生了特大洪水,每秒7万立方米流量的洪水安全通过了泄水闸。不少同志说,如果不挖掉葛洲坝岛,截流后的这次大洪峰就很难顺利泄洪。实践检验证明挖掉葛洲坝小岛是正确而成功的。
为解决荆江防洪问题奋笔疾书为了解荆江防洪问题,林一山于1985年5月1日给邓小平同志写了一封信,详细阐述了荆江分洪工程的重要性,该信全文如下:
小平同志:
关于长江在荆州以下的荆江大堤防洪问题,我必须向你写个报告,因为在湖北,至今仍有可能发生一次世界罕见的悲惨事件,并将打乱全国经济计划。
解放以来,荆江大堤在防洪方面虽有所改善,但在本质上并没有得到解决。迄今为止,我们实际上经常都是处在冒险的情况下,采取一些临时性措施,应付可能发生的严重局势。根据历史洪水记录和今天荆江两岸的情况,如果发生1870、1860年那样的洪水,我们经过多年的计算,即使采取了可以减少灾害的各种措施,如果大堤溃决事故发生在白天,要死五十万人;发生在夜间,要死六七十万人。这样的事故还不包括武汉三镇可能被洪水淹没的情况。这个计算是根据各种可能的水文条件,选择一种有代表性的情况作为依据的,因为洪峰的出现和降雨情况都是不会完全重复的。
关于这样一个严重问题,我认为中央必须采取一切可能措施防止事故的发生。1949年大水,我军进入长江一带时,荆江大堤奇迹般地避免了溃决改道,这一情况为我当时亲眼所见。所谓奇迹是指大堤正在剧烈坍陷的情况下,洪水也恰好在继续降落。我人民政府用以工代赈的办法组织抢修和加固了当时的大堤,并在1950年国庆一周年纪念期间,由邓子恢、薄一波两同志向毛泽东、周恩来、刘少奇等中央领导同志汇报了作为紧急措施的荆江分洪工程方案,当时中央很快就批准了这一工程。嗣后,只因开工时间推迟到1952年春,周总理就代表中央对当时中南局及其他有关负责单位作了严厉的批评。由于大堤的岁修工程每年都在进行,加上兴建了分洪工程,防御荆江洪水的能力有所加强,但侥幸麻痹思想也逐步增加。由于先念同志的一贯重视,周总理认真听取汇报后,国务院于1971年批准了荆江北岸分洪放淤方案。不幸的是,对这一工程积极认真的湖北省长张体学同志在工程正在筹备期间因病去世,就此,这项治理荆江并对农业大有增产效益的工程被搁置下来。
荆江防洪问题如果处理不好,说不定什么时候就有可能发生一场会打乱全国计划的重大事故。对这个问题至今还有许多人不相信,不重视,甚至在水利界内部也有这种情况。这是一种麻痹侥幸心理,实际上也是一种不负责任的表现。这种表面上都有人负责而实际上无人负责的现象,正是目前仍然不能解决问题的关键所在。产生这种侥幸心理也有一定原因,因为1954年以来的30年间,四川发生大水的机遇低于平均频率。1954年洪水的特点是洪量大而峰不高,1981年川江大水的特点是重庆以下基本无雨,也很侥幸,这两次洪峰只稍大于7万秒立米。根据宜昌站的记录和推算,1153年长江大水以来的八百余年间,宜昌站洪峰在8万秒立米以上的特大洪水共八次。现将历史洪水记录如下:
宜昌站历史洪水洪峰洪量统计
洪水年份 洪峰流量
(秒立米) 三日洪量
(亿立米) 七日洪量
(亿立米)1870 105000 265.0 536.61227 96300 241.6 492.51560 93600 234.8 479.21153 92800 232.7 475.31860 92500 232.0 473.81788 86000 215.6 441.91796 82200 206.0 423.21613 81000 203.0 417.3产生麻痹思想的另一个原因是过去荆江大堤的防御政策是“舍南救北”,就是说每遇大水就向洞庭湖渲泄以保护北岸。但是现在的情况不同了,因为南岸地面普遍淤高,圩垸林立,经过计算,包括人工扒堤,要使洪水大量向洞庭湖渲泄,完全不可能解决问题。由于南岸群众利益和两湖水利纠纷,“舍南救北”也很难决策。
经过数十年的研究,我们已经制定了几种经济易行的荆江防洪治本方案。这类方案的指导思想是淤高北岸地面或者迫使长江主泓南移,后者是指利用河流自身的动力调整河势,使长江主泓南移。荆江问题所以严重,主要原因是南岸地面高,北岸地面低,相差5至7米。如果使长江主泓在最危险的河段南移一至数公里,这样就可以解决南高北低这个根本问题。在这种情况下,万一发生特大洪水,大堤溃决,洪峰过后,河水归糟,长江不会改道,长江改道则是招致特大灾害的根本原因。我们的这个方案还有一个好处,可以最大限度地节约国家投资。并可以尽早提高防洪效益,因为主泓南移方案可以使最危险的河段主泓逐步南移,逐步改善北岸大堤和加宽岸边滩地。经多年的研究计划,用这样的方法解决荆江问题,只要投资5000万到1亿元,就可以采用逐步解决问题的办法达到治本的目的,那时,岁修工程投资也逐年减少。可是由于国家体制问题,使我们这样一个简便易行的方案都很难尽早实施。这一工程虽属治本工程,但要求的投资已接近于现在的荆江大堤岁修工程投资。按中央权力下放政策,这个纯技术性的任务应完全交给长办负责。
上述使荆江主泓逐步南移以达到治本目的的方案,第一步实施计划可称为荆江河段溃堤不改道方案。这就是说在我们的总体方案还没有达到一定成效之前,就创造抢险条件。这样,在万一出现特大洪水时不致束手无策。这就是先保重点堤段,允许次要堤段溃决。在完成这一工程的基础上,随着主泓逐步南移,再争取时间,全面改善荆江大堤的防御条件。这个计划暂不考虑主泓南移工程,只在43公里重点堤段上加高培厚大堤,约需土方量660万立米,投资2590万元,其中包括岁修土方量270万立米,投资1030万元。关于荆江防洪的这种治本方案,如果投资太大,而国家财力困难,一时难以实施,则允许一部分侥幸思想的存在也还有一定道理;现在投资已压缩到5000万到1亿元(系按1970年荆北分洪放淤工程设计造价推算),再拖延下去就是对人民的不负责任。荆江治本工程能提早一年完成就可以减少一年的冒险,同时可以减少南岸分洪工程的运用次数。根据1982年调查,南岸分洪工程运用一次,约需陪偿十余亿元。湖北省防汛指挥部在1981年大水时就曾经慎重考虑过分洪问题。关于荆江安全问题是历届湖北省委负责同志所最关心的。
由于这个问题时间紧迫,请中央尽早作出决定。
1985年6月1日
一切为了治江
林一山1911年出生于山东,1931年考取济南市中学,此后不久便经历了日寇侵占东北的“九一八”事变。具有爱国思想的林一山,很快便卷入了这一爱国斗争的革命行列,投入罢课救亡运动中,参加了济南学生组成的请愿团直赴南京请愿的活动。第二年,山东掀起全省性的学生反会考罢课运动,他被推戴为学生会主席,领导罢课运动。由于当时山东的党组织遭到国民党的严重破坏,林一山为寻找党的足迹,去了北平,并报考了北平师范大学历史系公费生。1936年1月成为正式党员,并担任了北师大的党支部书记。“七七”事变后离开了学校,负责山东半岛抗日武装起义。起义成功后,担任了胶东抗日部队司令员。不久,调任辽南省委书记兼军区政委等职。
1949年新中国成立后,林一山为了党的事业和人民的利益,服从党的安排,到了负责主管长江水利的领导岗位上,为长江的治理开发事业一经奋斗就是40余年。他是一位忠诚于革命事业的党的高级干部,又是一位学而不倦、勤于思考、刻苦钻研、勇于实践、事业心很强的水利专家。他的治江思想和独特见解,是长江水利工作的宝贵知识财富,为我们长江水利建设者作出了很好的榜样。
在40多年的治江实践中,从长江流域规划到三峡工程设计;从荆江防洪到中下游河道整治;从水文气象预报到水工模型试验;从丹江口、陆水、葛洲坝等工程的设计到施工建成;从南水北调到湘桂、赣粤运河的规划查勘;从长江口整治到上海新港区建设设想;从水库泥沙研究到库区移民工程;从河势规划的研究到山丘区坡地的开发利用……凡此种种,无不倾注了林一山的大量心血。
有人会问,林一山为长江水利事业呕心沥血、勤奋忘我地工作为的是什么?我们从他的一句话语中便可以寻找到答案:一切为了治江!
(1999年春)(转载《湖北文史》第七十七辑,本文作者陈志宏、刘崇熙)