陳厚群：為祖國高壩大庫筑牢“安全線”

2024.5.26

清晨的陽光透過窗戶灑進房間，92歲的中國工程院院士陳厚群開始了新的一天。他來到書桌前，開始閱讀一些業(yè)務(wù)書籍。盡管已退休多年，但科研工作者的“慣性”使他依然保持著對高壩工程抗震科研的關(guān)注和熱情。

作為我國水工抗震學(xué)科的奠基人和開拓者，陳厚群數(shù)十年奔走在水電大壩建設(shè)一線，曾攻克劉家峽、小浪底、龍羊峽、紫坪鋪、小灣、溪洛渡等眾多大型水利水電工程結(jié)構(gòu)抗震關(guān)鍵技術(shù)，擔(dān)任三峽、南水北調(diào)兩大大國工程的質(zhì)量守門人，用所學(xué)為祖國高壩大庫筑牢安全線。

如今，這位“90后”科學(xué)家每天仍在“溫故知新”，過去“知其然”的水工結(jié)構(gòu)抗震基礎(chǔ)性的知識，現(xiàn)在更要知其“所以然”。最新的高壩工程抗震進展，他也在關(guān)注，每每一有心得，就會把想法寫成文章投寄學(xué)術(shù)刊物，或做成演示文稿，在應(yīng)邀做報告的學(xué)術(shù)會議上分享。

以前，他說：“只要祖國需要，我隨時準(zhǔn)備出發(fā)。”現(xiàn)在，他想盡可能為奮斗了一輩子的事業(yè)再出一份力。

?陳厚群。受訪者供圖

臨危受命，結(jié)緣水工抗震

“從事水利水電工程抗震研究并非我的主動選擇。”談起與水電抗震事業(yè)結(jié)緣的契機，陳厚群回憶說。

1932年，陳厚群出生于江蘇無錫。由于正值戰(zhàn)火紛飛的年代，他的少年時期是在顛沛流離的逃亡中度過的，艱難的時局激發(fā)了陳厚群強烈的愛國情懷。

20世紀(jì)50年代末，陳厚群由清華大學(xué)派往蘇聯(lián)學(xué)習(xí)水電建設(shè)，以全優(yōu)的成績學(xué)成歸國，帶著科技報國的決心，進入水利水電部直屬的水利水電科學(xué)研究院工作，投入到中國一線水電建設(shè)中。

當(dāng)時，一件棘手的事情發(fā)生了。

1959年，廣東新豐江水電站開始蓄水后，當(dāng)?shù)仡l繁發(fā)生地震。但當(dāng)時我國對大壩抗震的研究還很少，對水庫蓄水引發(fā)的地震更是缺乏認(rèn)識。大壩的安全涉及包括廣州在內(nèi)的下游人民安危，國家十分重視，決定立即對大壩進行加固。

我國是多地震國家，大壩建設(shè)會隨經(jīng)濟發(fā)展加速，這一國情讓中國科學(xué)院學(xué)部委員、時任水利水電科學(xué)研究院副院長黃文熙深覺大壩抗震安全研究的重要性，并親自“點將”，任命黃厚群負責(zé)籌建抗震組，開展新豐江大壩的抗震加固研究。

30歲的陳厚群就這樣“臨危受命”，與水電抗震結(jié)下了緣分。但這個領(lǐng)域當(dāng)時對他來說是陌生的，用陳厚群自己的話說：“從未學(xué)過什么‘抗震’，對這個學(xué)科可謂‘一竅不通’。”

重任當(dāng)前，壓力就是動力，陳厚群迎難而上，抱著“邊干邊學(xué)”“在戰(zhàn)爭中學(xué)習(xí)戰(zhàn)爭”的心態(tài)，一步一個腳印，惡補工程抗震知識，帶領(lǐng)隊員們進行了大量現(xiàn)場觀測和分析計算，逐步攻克了難題。

這一仗開啟了我國對水庫研究和大壩抗震安全系統(tǒng)性研究的先河，也是陳厚群人生中一次重要的科研方向的轉(zhuǎn)變。從此，他和抗震研究從“陌生人”變成了一輩子的老朋友，先后主持并作為主要骨干完成了眾多大型水利水電工程的結(jié)構(gòu)抗震研究。

“在這個過程中，我們始終秉持著一種責(zé)任感和使命感，并且深刻認(rèn)識到了這些任務(wù)對國家安定、社會經(jīng)濟發(fā)展的重大影響。”陳厚群說。

?陳厚群（右二）在龍羊峽大壩現(xiàn)場與Clough教授進行中美合作抗震科研項目。受訪者供圖

攻堅克難，勇挑學(xué)科大梁

高壩大庫的抗震安全涉及地震學(xué)、動力學(xué)和材料學(xué)等多個學(xué)科的交叉研究。在這條道路上，陳厚群帶領(lǐng)著團隊一路追趕，經(jīng)歷了從入門到追跑，從跟跑到并跑，再到“敢為人先”、向世界領(lǐng)先水平發(fā)起沖擊的征戰(zhàn)過程。

以當(dāng)今世界規(guī)模大、技術(shù)難度高的小灣、溪洛渡、白鶴灘高拱壩工程的抗震設(shè)計為例，這些地方地理形勢險峻、地質(zhì)構(gòu)造特征復(fù)雜，壩址都屬我國西部強震區(qū)，因此這一類高壩抗震設(shè)計無疑是巨大的難題。

困難也是機遇。陳厚群在實地的考察中充分發(fā)揮出了“守正創(chuàng)新”精神，將新技術(shù)、新成果不斷運用到實際問題的求解中去。

“通過與地震部門協(xié)作，我們確定了更切合實際的地震震動輸入模型，在探索基于‘隨機有限斷層法’的面源發(fā)震機制后，建立了能反映細部結(jié)構(gòu)和地質(zhì)特征的精細有限元分析模型，并進行了基于損傷力學(xué)理論的地震損傷破壞全過程的響應(yīng)分析。此外，我們還進行了大壩混凝土的強度試驗和損傷演化規(guī)律測試，為抗震設(shè)計提供了重要依據(jù)。”

這些創(chuàng)新研究為世界規(guī)模大、技術(shù)難度高的高拱壩工程的抗震設(shè)計提供了寶貴經(jīng)驗。

20世紀(jì)80年代，傳統(tǒng)壩體抗震設(shè)計方法“擬靜力法”開始向“動力法”轉(zhuǎn)變，但卻缺少可依賴的物理模型試驗去對復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)進行準(zhǔn)確分析。

陳厚群帶領(lǐng)團隊建成了中國第一座大型三向六自由度模擬地震振動臺，可模擬各種強度的地震，成為工程抗震設(shè)計的重要依據(jù)。振動臺不僅服務(wù)于水利水電部門，還為建筑、電力、核電和石化等部門的抗震試驗提供了支持，被國際同行評為“世界最佳壩工抗震試驗設(shè)備”。

解決實際問題的同時，陳厚群還勇挑大梁，為學(xué)科發(fā)展做出重要的貢獻。

“在眾多工程實踐的基礎(chǔ)上，我開始試著編制出既能反映已有共識的科研新成果、又能促進追蹤前沿研究的水工建筑物抗震設(shè)計國家標(biāo)準(zhǔn)。”抱著這樣的想法，陳厚群牽頭主編了首部水工抗震國家標(biāo)準(zhǔn)，填補了我國水工抗震設(shè)計的空白。

在實現(xiàn)跨地區(qū)和行業(yè)的“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合攻關(guān)的過程中，陳厚群團隊的結(jié)構(gòu)振動開放研究實驗室納入中國科學(xué)院的開放實驗室系列。

在他的推動下，結(jié)構(gòu)振動開放研究實驗室在5年時間里，逐步取得了一批國際先進水平的科研成果，并先后獲12項國家級、部委級科技進步獎的認(rèn)可，對工程結(jié)構(gòu)抗震研究和人才培養(yǎng)起到了良好的示范作用。

2011年陳厚群獲國際大壩委員會終身成就獎后致答辭。受訪者供圖

愈老彌堅，守護大國工程

1995年，陳厚群因為在水工抗震領(lǐng)域從實踐到理論作出一系列成就當(dāng)選中國工程院院士。

欣喜之余，他感受到很大的鼓舞和激勵，還有重大的使命感和社會責(zé)任感。63歲的他告訴自己：“腳下的路是一個需要再接再厲拼搏的新起點，而決非可以放松歇息滿足的終點。”

年齡擋不住陳厚群堅持奮力創(chuàng)新的熱情，耄耋之年，他愈老彌堅，迎來生命中另一個創(chuàng)新高潮。

2011年和2012年，陳厚群先后擔(dān)任南水北調(diào)工程專家委員會主任、三峽樞紐工程質(zhì)量檢查專家組組長，為我國兩大重大戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施把關(guān)控質(zhì)。

“事關(guān)這兩個舉世矚目的偉大工程質(zhì)量和安全，我深知自己責(zé)任重大，因此總是懷著‘如履薄冰、如臨深淵’的憂患意識，力求恪盡職守以完成任務(wù)。”陳厚群說。

其間，除了對重大關(guān)鍵技術(shù)問題作出咨詢外，這位身形消瘦、頭發(fā)花白的“80后”老者常常奔走在高庫大壩工程之間，頭戴安全帽、身穿沖鋒衣，冒著酷暑嚴(yán)寒，攀爬高山峭壁，開展技術(shù)指導(dǎo)、工程檢查。深入工程現(xiàn)場中，他帶領(lǐng)專家組提出數(shù)百條建議，保證三峽工程安全高效建設(shè)與運行，其中僅三峽升船機的抗震設(shè)計等級一項，就為國家節(jié)省十幾億元。

此外，陳厚群還組織開展了我國史無前例的300米級高拱壩抗震技術(shù)問題研究，為工程關(guān)鍵技術(shù)難題提供了理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)；帶領(lǐng)團隊研發(fā)了高性能并行“云計算”大壩抗震分析軟件，這是一套有自主知識產(chǎn)權(quán)、完全不依賴任何商業(yè)程序的系統(tǒng)程序，獲得了國家超算天津中心頒發(fā)的“天河應(yīng)用創(chuàng)新優(yōu)秀獎”。

結(jié)緣水工抗震研究60余年來，陳厚群曾獲得30多項國家和省部級科技獎，并攬獲全國五一勞動獎?wù)隆⑷珖冗M工作者、全國水利系統(tǒng)特等勞模、“最美科技工作者”等榮譽稱號，被國際大壩委員會授予終身榮譽獎。

雖榮譽等身，但他始終認(rèn)為，自己只是“在水利水電領(lǐng)域一線從事科研工作的普通一兵”。

見證了新中國水庫從1200多座到如今近10萬座的巨大變遷，“老兵”陳厚群認(rèn)為，水電作為可再生的清潔能源，是當(dāng)前實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主力軍，水利水電工程，特別是高壩大庫在水資源配置及我國占世界首位的水能開發(fā)利用中具有“無可替代”的重要作用。

“水工抗震學(xué)科在繼承傳統(tǒng)經(jīng)驗的同時，還應(yīng)該勇于創(chuàng)新，加強突破性技術(shù)的自主研發(fā)。”面對如今技術(shù)高速發(fā)展的新形勢和新要求，陳厚群呼吁道。

“愛國是動力，敬業(yè)是基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)是提升，思考是關(guān)鍵，實踐是根本。”陳厚群總結(jié)了60余年來與團隊征戰(zhàn)南北中對科學(xué)精神的體會，以此鼓勵青年科學(xué)家勇?lián)厝危瑢⒖蒲谐晒麘?yīng)用于國家現(xiàn)代化建設(shè)，為建設(shè)科技強國貢獻力量。