你知道吗?北京人的“大水缸”,竟是清华学生的毕业设计!
2020-10-19

燕山怀中一泓水,润泽京华千万人。接纳潮、白两河的密云水库,多年来一直是首都北京最大的饮用水源供应地。在密云水库建成60周年之际,习近平总书记给建设和守护密云水库的乡亲们回信说,“当年修建密云水库是为了防洪防涝,现在它作为北京重要的地表饮用水源地、水资源战略储备基地,已成为无价之宝。”


回溯历史,潮河“水性猛,时作响如潮”,白河“两岸白沙,寸草不生”,两河在密云汇成潮白河,经常泛滥成灾。新中国成立后,人们就盼着治理潮白河。1958年6月底,党中央、国务院作出修建密云水库的决定。清华大学水利水电勘测设计院负责设计工作(北京水利勘测设计院协助设计)。在清华大学水利系教授张光斗的带领下,水利系师生参加了这项光荣任务,而毕业班同学“真刀真枪做毕业设计”,为工程建设发挥了重要作用,也在高等教育教学的历史上书写了浓墨重彩的一笔。1960年9月1日,密云水库胜利竣工,实现一年拦洪、两年建成的水利奇迹。


QQ截图20200917140059.png

1959年在密云水库工地蒋南翔校长(左八)与师生们在一起


白天勘察晚上改图,“真刀真枪”做毕业设计。让我们走进当年参与建设的同学们,一起重见开山炮惊天动地、手推车往来如梭,皮带机头砂料飞泻、羊脚碾下土浪连绵的壮阔景象。


QQ截图20200917140159.png


1958年9月,作为设计代表组成员的何成旆进驻密云水库工地,参与白河隧洞的设计,亲手绘制了白河隧洞的开挖图。


“学校里有一个新水利馆,四楼专门开辟出来给我们搞设计,我们成天成夜都在那干。”何成旆回忆说。白河隧洞设计中面临的挑战很多,需要综合考量隧洞内外水压、复杂的地质状况、安全度汛的策略等等。设计单位坚持质量,而施工单位强调进度,这都给何成旆和同学们带来了不小的压力。


QQ截图20200917140236.png

1958年师生深入密云水库现场调查


“要设计白河隧洞必须要考虑内水压力。发电隧洞永远是有压的,需要从水库的水位到下游电站尾水来冲击水轮机。如果上面没有压力就没动能,水能就没有了。同时也得考虑外侧压力,因为密云水库就有这么一个隧洞,有一段是不透水的岩石。浇了混凝土以后,下面没有外水压力怎么办?那不是冒险了吗?所以一般不考虑。”最初设计隧洞是8米直径,因为岩石太差,经复杂验算比较,最终改成了6米。


QQ截图20200917140320.png


所谓“真刀真枪”就是不只是教学上采取毕业设计的教学形式,而是希望学生结合真实的生产任务来做。1958届水利系有7个班,从水81到水87,7个班的一部分同学直接参与到密云水库的设计中。为建设密云水库而成立的水利电力部清华大学水利水电勘测设计院,就是以清华水利系师生为主。杨诗秀作为其中一员,担任当时设计院院长兼总工张光斗的助手,“两三个行政人员、一位勤工俭学的学生,再加上我,就是设计院的办公室了。”


密云水库白河主坝是土坝,土坝中间有一层厚厚的防渗墙,坝肩有泄洪洞,坝后有水电站。除白河主坝外,还有潮河主坝、17个副坝、溢洪道等。复杂的工程情况使得设计任务无比繁重。1958年开工到1959年拦洪期间,清华师生除了几位年长教授住在工棚中外,所有年轻师生都住在半地下的土窖里,即在地上挖个坑,上面做一道矮围墙,盖上席子就是宿舍。在杨诗秀的印象中,现场的设代组(设计代表组)搭了个长长的大通铺,旁边就是一张桌子,大家睡觉干活都在那儿,日以继夜地抢干。


QQ截图20200917140402.png

1958年参加密云水库设计施工的部分教师在设代组棚前留影


“后来我在工作中接触到校外人时,就听到大家说,清华水利系的老师不仅有书本知识,还比较注意生产实际。这就是密云水库带给我们的好处,给我们一个机会学习、锻炼、提高。”谈及此,杨诗秀颇为自豪。


有意思的是,当时无论是教师还是学生,前去工地,都得依靠公共交通,坐车到郊区,再倒郊区车,到密云县城再到水库,一般都要花三四个小时。坐车的票据都得找杨诗秀签字报销,“我就经常被一百多个师生追着签字,就报销几块钱。当时条件真的是很艰苦。”


QQ截图20200917140441.png


当时本科三年级的张超参加了地质勘测,和同学们一起负责提供水坝设计地质资料。以往均是设计好了再行施工,然而极快的施工速度给同学们提出了新要求。


张超参与设计时,设计组只有二三十个人,而施工队有二十万多人。“今天完成多少、上坝多少方,他们也是有任务的。所以基本上是方案刚定就完成施工,又盯着下面的。”张超说,“设代组的人根据一手资料,把建筑物的各个部分、尺寸等画在图上,最后校核计算,再经设计人批准,由设计人、校核人、批准人审核审定,交给施工单位。因为施工速度特别快,所以当时我们设计组的这些人,成天不睡觉,赶图纸,早上八点前怎么也得把图画出来。这个事儿每个设代组都深有体会。”


QQ截图20200917140514.png

1958年师生战斗在密云水库潮河主坝工地


QQ截图20200917140642.png


不过,决定接受“真刀真枪”毕业设计任务的过程,并非风平浪静。


一开始,有些人反对由学校负责设计工程,他们说:“‘真刀真枪’做毕业设计一定要失败,外国学校都没有这样做的。”另一些人说:“教学和生产有不可调和的矛盾,这样做等于提早半年毕业。上马上不得,上了下不来。”还有一些人抱着等着瞧的观望态度,认为:“既然市委的任务提出来了,反对也没有用,不干也不行,以后出了问题就知道了。”


然而清华师生在实践中证明了自己。在设计中,师生们从多快好省出发,尽量采用先进的方案与新的结构形式,既省工又有效缩短设计周期。


QQ截图20200917140729.png

1959年水利系主任张任在密云水库工地全神贯注审查设计图纸


“百年大计,质量第一。”潮河主坝在施工中,发现粘土斜墙下面有虚土。当时汛期已经迫近,正在争分夺秒抢攻拦洪之际,有些技术人员认为“可以不必返工了”。然而张光斗坚持要求返工重做,挖深10余米,直到挖掉废土层,再用粘土回填夯实,保证大坝质量万无一失


1960年水库基本建成后,张光斗考虑到特殊的施工情况,恐怕有疏漏,特别嘱咐几位教师继续留在工地,把所有设计重新核对一遍,凡有不妥之处,一定要采取适当措施。他及时向工地指挥部及上级报告,不隐瞒、不推诿,以人民利益为重,不计个人得失。在先后对十来项工作做了补救后,消除了相关隐患,保证了水库安全正常的运行。


QQ截图20200917140801.png

1959年周总理在密云水库工地上听取张光斗(右一)汇报


水利系师生一直关注密云水库的安全运行。1993年,密云水库水位达到154.0米高程,是建成之后从未有过的高水位,水库受到全面考验。水利系的老师们都非常关心水库各建筑物的情况,包括张光斗在内的许多师生都回到水库查看情况,王树人、王清友、谷兆祺三人上书北京市领导,建议按规程对密云水库进行一次全面的安全检查。市领导同意了这个建议,拨专款做这项工作,系内组织了30多名当年参加过密云设计、施工的教师,带着年轻教师和研究生、本科生,共约100人,从水文、地质、环境,到各个建筑物,从设计原始条件、计算书、图纸到竣工记录、观测成果,一项一项仔细查对,写出专题研究报告70余份,把所有可疑之处都作了分析,最后建议把潮河主坝及几个副坝的上游保护层予以换料或加固。经张光斗同意,水利局批准,对不太可靠的部位都做了加固设计,并付诸施工,历时三年,使密云水库各建筑物抗震能力安全度得到很大提高,不给子孙后代留下任何隐患。


南水北调来水进京后,密云水库正成为南水北调重要的“调蓄库”,有力保障了首都的供水安全。近年来,针对新的气象、水文和水资源形式,水利系师生继续以各种方式为密云水库的安全运行贡献自己的力量。


“辽阔的祖国万里山河,都是我们的家乡。”这首清华大学水利水电工程系系歌《水利建设者之歌》,正是在修建密云水库时创作的。


在社会各方力量的大力配合下,张光斗和当年的同学们用先进的设计理念和精益求精的工匠精神,为密云水库建设打下坚实的基石。


流水无语,大地铭记。60年来,作为北京最大的地表水源地,密云水库蓄水量稳定增长,为首都供水保障筑起一道安全线。


转载自“清华大学”微信公众号