赵永明
我是1965年秋季毕业于成都工学院水利系的研究生,后由教育部直接分配到水利水电科学院水工所二组工作。
1966年到水工所,正值文革,实际工作并不多,所里安排了一些适应性的工作训练,参加了新丰江水电站底孔钢管减水的原体观测,主要测量钢闸门和钢管本身的振动状况,以及密云水库九松山副坝的波浪观测,测量风作用下的波浪要素及对坝面的压力变化状况。后又接受渔子溪水电站的调压井水力学试验,为该工程提供了可以采用的调压井尺寸等设计布置。
1966年冬至1967年春初,水工所接受了部军管会下达的钱塘江水下防护工程的研究项目。所里组织了全所讨论,对周胜等人提出的观测方案进行审核及补充。研究组成员为周胜、倪浩清和我等,于1967年春夏赴现场作钱塘江涌潮要素原形观测的准备工作,历经辛万苦,终于在年底前取得了43次大潮期间的涌潮要素资料,数据远远超出了原来所能取得的涌潮水力要素值,从根本上认识到原来所采用的水下防护措施不足以抗拒涌潮的巨大破坏力,在此基础上周胜同志提出了在防护丁坝坝头设置一个重达数千吨的沉井,以沉井保护丁坝,丁坝保护护岸的一整套设计思想。从而揭开了钱塘江水工防护工程实践新的一页。在周胜同志亲自参与下,沉井施工非常成功,并于当年就收到成效。我作为研究组成员之一,从工作中得到了严格的训练,认识上也获得了很大的提高,当时水工所的工作作风是很严谨的,为工程服务的认识也是很到位的,通过一年多对钱塘江水下防护工程的研究与实践,取得了巨大的经济效益与社会效益,是水工所对国家的重大贡献,从而于1978年获得全国科学大会奖,并于1991年获得水利部和全国科技进步二等奖。
参加完钱塘江水下防护工程的实践与研究项目后,水科院即遭下放的磨难,大批科技人员和工人下放到全国各地,科研工作受到了极大的损失。1970年初,本人随下放大军来到四川渔子溪水电工地。经过半年的劳动之后,水工所几位同事(丁灼仪、钱璘等)被抽调出来从事工程设计的试验工作。先后完成了“不衬砌隧洞的集石坑”系统试验,提出了最佳的集石坑设计方案为工程所采纳。还进行过渔子溪一级水电站闸首枢纽、映秀湾水电站枢纽的水力学试验。
在四川工地上经过八年来的历练,本人于1978年秋被水科院调回,仍在水工研究所工作。
1978年回到水工所之后,主要从事冷却水的研究工作,1978年底至1979年初在上海闵行电厂修建了一个黄浦江的全潮水力模型,研究闵行电厂和吴泾电厂排出的热水对黄浦江的影响,得出的结论是:在黄浦江上游建火电厂应该控制其规模,否则会造成整个黄浦江的水温升高,后果不堪设想。设计院采纳了闵行电厂装机容量不超过145万千瓦的研究结论,同时限定在下游的吴泾电厂的规模,此项研究成果主要由岳均堂同志完成,本人主要从事具体实验工作,在实验中对全潮水力模型的糙率调整等内容做出了改进,使得潮流调试取得良好的吻合。本项成果获得水利部科技进步二等奖。
完成此项研究项目之后,参加院的外语培训班,并于1979年到1980年在北京外语学院培训法语近5个月。(本人在四川读研究生期间,第二外语选的就是法语,并在四川大学旁听法语课近一年,故而有一定的法语基础)
1981年5月初,由院人事处派往法国夏都国家水力学实验室进修,主要研修核电站冷却水的数值模拟及物模试验。在法国同行的指导下,从事了该国援助韩国的一座大型核电站的部份冷却水计算及试验工作。进修结束后于1982年7月底回国,除了获得了许多冷却水研究方面的知识外,还带回了大量技术资料。回国后在所内作过数次学术交流,与同事们共享了当时的一些先进研究思想及方法,对今后工作的提高起到了很好的作用。
此后一段时间,曾陪同陈惠泉所长赴深圳,接受大亚湾核电站的研究工作。后因国内要自主设计核电站,又抽我参加筹备秦山核电站一期工程的冷却水潮汐试验工作,并在很短的时间内在北院一块空地上修建了一个临时试验厅(包括一个冷水库,一个热水库),利用当时所里仅有的装备,顺利地完成了潮汐水流现象的模拟。在研究核电站冷却水取排水工程布局时,推翻了当时设计院所采用的老规定(取排水工程之间的间距必须大于20倍 ),在大大缩短了间距之后,仍然取得了很好的冷却效果,从而为工程节省了大量的投资,同时还合理地运用了天然海岸线,为以后工程扩建留有了充足的余地,得到工程单位和设计院的好评。
在秦山核电站一期工程的冷却水物理模型上,为了模拟放射性核素的运动轨跡,我从法国人那里引来了“采用罗丹明B(玫瑰红)作为示踪剂来模拟放射性核素的运动状况”,在国内第一次采用了真空取样的方法测定罗丹明B在水中分布及其随潮变化状况,顺利地完成了研究任务。该项目获得了核工业部科技进步三等奖,此项技术在所里其它工程试验中也同样得到了良好的应用,(例如污水处理的示踪测定试验)。
由于当时冷却水所新试验厅尚未投入使用,承担的大型试验只能与外单位合作或借用其它单位的试验厅。例如:在水力学所露天试验场的临时大厅内与水力学所合作,完成了秦山核电二期工程的大型潮汐模型,以及嘉兴火电厂一期工程等。为了更准确的测量潮汐水域内水体温度变化,李瑞生同志在承担苏南核电站大型潮流模型试验中,在国内第一次使用了自动跟踪升降架设备,将测温探头安装在升降架上,可以随潮位变化而自动跟踪。本人在此设计思想的启发下,首次运用了平面尺寸达到8×10米的大框架结构,由4台电动机同时运转,从而达到一次可以测量数十至上百个温度值。大大节省了人力,提高了试验精度。这一成果延用至今,并在国内几个大的试验中得到推广(例如:浙江省水科院水力试验厅内就安装了三台类似的升降架,太原中国辐射防护研究院地表水试验厅内也安装了三台类似装备)。
本人在冷却水所工作主要承担大型火(核)电站的物理模型试验。由于目前电厂的装机越来越大,而且主要建在海边,所以试验所要求的水域面积也越来越大。不仅要求潮汐现象能得到正确的模拟,而且还要求各类设计方案,均能在模型中得到对比,故而试验用热水量也越来越大,因此试验中采用的电热箱容量也随之增大,自动控制程度也越来越高,我们在试验中都得到了提高。设计院及工程单位对我们的研究成果给予了很好的评价,并在同行中得到好评,为以后争取科研项目提供了坚实的保证。
本人承担的大型火电项目的研究,还有上海石洞口电厂、北仑港火电厂、四川珞璜火电厂,通过不同类型的试验对比,为工程提供了优良的设计结构及布局。
除了火电项目,后期主要承担国内大型核电站的潮汐模型试验,包括江苏田湾核电站、浙江秦山核电三项工程、山东海阳核电站,都是当时国内最大的研究项目,成果都被设计院所采用,使用后效果很好。
在江苏田湾核电站冷却水模型试验项目投标中,本人应用了在连云港港区入口加上一个强迫边界条件,从而使这项目大规模试验的变态率由5降至3,基本上满足了冷却水试验的变态率要求,从而在五家竞标单位中竞标成功。在项目进行中,本人还会同合作单位研制了一套放射性排放物(低放废水)的测定装置。利用在冷却水中加入氟化钠溶液,以模拟低放废水的浓度随潮变化过程。可以像测量温度一样,自动测量水中的氟离子浓度,方便简捷,修正了过去用罗丹明B作跟踪剂的部份偏差。此项装置后由中国辐射防护研究院的研究人员研制,在其它几个大型核电站试验中也得到采用。与以往数值模拟的结果相比,它们是三维的,更接近于核电站冷却水的排放实际状况。