守護江河安瀾，一代又一代水利人前赴后繼；不懼高山萬重，一座又一座大壩拔節(jié)而起。2013年12月23日，世界最高拱壩——雅礱江錦屏一級水電站305米混凝土雙曲拱壩全線澆筑到頂，不僅刷新“最高大壩”的吉尼斯世界紀錄，還標志著世界筑壩技術(shù)正式迎來300米時代。

 ▲劉毅 

這座305米世界新高度大壩的崛起背后，其實是一部中國科研工作者和中國工程師為攻破一系列世界級難題而披星戴月的奮斗史，翻開其中一頁，中國水利水電科學(xué)研究院副院長劉毅與其團隊的名字赫然在目。

站在巨人的肩膀上，與時代同行

洞庭湖畔，沅澧兩水尾閭，這里是湖南省最大的移民集中安置區(qū)——湖南常德西湖，也是劉毅出生、成長的地方。1972年，中共湖南省委決定從新化、安化縣遷柘溪水庫淹沒區(qū)移民3萬人來西湖，建立移民農(nóng)場，劉毅的父輩也因此從益陽安化來到了常德西湖，開啟了移民辦場的光輝歲月。

如今的常德西湖已經(jīng)是環(huán)境優(yōu)美、和諧宜居的魚米之鄉(xiāng)，但在當(dāng)時卻是一片沼澤荒蕪之地，因基礎(chǔ)差、底子薄、水患頻繁，各項建設(shè)工作起步艱難，以至于遷移至常德西湖多年以后，大多數(shù)西湖人民在生活和生產(chǎn)中仍面臨著諸多問題。

1979年于西湖農(nóng)場出生的劉毅，自有記憶起，就常常聽到身邊的很多長輩懷念以前的家鄉(xiāng)，且每到冬天，就會看到西湖人民紛紛參與到水利建設(shè)當(dāng)中。在他看來這一代人是為中國的水利事業(yè)作出了重要貢獻的，同時這也讓他自小就意識到“除水害，興水利”的重要性。

令劉毅至今印象深刻的一件事是，1990年暑假，洞庭湖發(fā)生潰堤，西湖農(nóng)場被淹，水深的地方達到了一兩米。當(dāng)時出于安全考慮，他的舅舅接走了家里的全部孩子，從家里到公共汽車站的路途中有很長一段路都需要坐船通過，直至兩個月之后西湖農(nóng)場的積水才被抽干?；蛟S就是在這時，一顆小小的投身水利事業(yè)的夢想種子，開始生根發(fā)芽。

1996年，劉毅以優(yōu)異的成績考進清華大學(xué)，就讀于水利水電建筑工程專業(yè)。經(jīng)過4年扎實的本科學(xué)習(xí)之后，他又選擇在清華大學(xué)繼續(xù)深造，完成了水利工程專業(yè)碩博連讀。在這期間，他曾跟隨我國水利水電領(lǐng)域的泰斗級科學(xué)家張光斗院士參與到三峽樞紐工程質(zhì)量檢查相關(guān)的工作當(dāng)中，被老一輩科學(xué)家求真務(wù)實、敬業(yè)奉獻、精益求精的精神所深深震撼。

劉毅回憶道，2001年，已經(jīng)接近90歲高齡的張光斗院士作為三峽工程質(zhì)量檢查專家組副組長，到三峽工地檢查混凝土施工質(zhì)量。當(dāng)時包括劉毅在內(nèi)的一些研究生跟著張光斗院士去到現(xiàn)場學(xué)習(xí)，并作為哨兵去查看混凝土的澆筑質(zhì)量，但是由于經(jīng)驗尚淺，他們并沒有看出太多問題。

深知高速水流對底孔過水表面平整度的要求極為關(guān)鍵，為了掌握第一手材料，張光斗院士堅持自己攀登40多米高的腳手架，到55米高程的底孔檢查混凝土表面的平整度，對施工質(zhì)量不到位的情況當(dāng)即要求施工單位返工修復(fù)。這一幕深深銘刻進了劉毅心里，使他更加堅定了深耕水利、科研報國的理想。

2005年，博士畢業(yè)后，劉毅進入中國水利水電科學(xué)研究院從事技術(shù)研究工作，在朱伯芳院士、張國新教授等前輩的傳幫帶作用下，他帶領(lǐng)團隊進入水利水電科研無人區(qū)，解決了壩工領(lǐng)域的多項關(guān)鍵技術(shù)難題，為把我國壩工技術(shù)推向世界領(lǐng)先水平作出了重大貢獻。

投身水利水電科研事業(yè)的多年來，讓劉毅感觸最深的還是老一輩科學(xué)家身上的可貴品質(zhì)。他特別提到，他剛進入中國水利水電科學(xué)研究院時，朱伯芳院士已經(jīng)年近八十，仍然堅持每天到辦公室工作?！霸诳蒲泄ぷ魃?，朱院士始終堅持研究要源于工程，用于工程，以解決工程問題為目的，并且研究成果要高于工程實踐。他還常常教導(dǎo)我們說，工程出專家，團隊出成果，水利水電工程不是一個人兩個人就能做好的，而是需要團隊協(xié)同合作，才能走得更遠?！?/p>

除此之外，朱伯芳院士一貫秉持嚴謹認真的工作態(tài)度，幾十年如一日堅持“白天好好工作，晚上好好學(xué)習(xí)”，“勤于工作，勤于學(xué)習(xí)，勤于思考”的“三勤”成為伴隨其一生的工作習(xí)慣與生活樂趣。這些都深深影響著劉毅及其團隊。

在劉毅看來，科研是一個不斷創(chuàng)新、不斷超越的過程，是后人站在前人的肩膀上繼續(xù)攀登的過程。無論是清華大學(xué)的張光斗院士、張楚漢院士、王光綸教授、金峰教授等專家，還是中國水利水電科學(xué)研究院的朱伯芳院士、賈金生教授級高級工程師、張國新教授等前輩，都為中國水利水電的建設(shè)和發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻。正是在這些老一輩科學(xué)家的影響和帶領(lǐng)下，劉毅及其團隊才能在科研上實現(xiàn)逐步的成長和豐碩的收獲。

以務(wù)實敢為之姿，刷新中國奇跡

在壩工領(lǐng)域，一直有著“三峽最大，錦屏最難”的說法。錦屏水電站位于四川省涼山彝族自治州雅礱江畔，始建于2005年，竣工于2013年，總投資達到了790多億元。這個水電站不僅有著世界最大規(guī)模水工隧洞群，還有著世界最高混凝土雙曲拱壩，被國內(nèi)外水電界公認為是當(dāng)時“技術(shù)難度最大、施工布置難度最大、建設(shè)管理難度最大”的世界級工程。

2007年，當(dāng)時我國在建的一些工程發(fā)生裂縫問題，劉毅臨危受命與現(xiàn)場工程師團隊一起，在工地連續(xù)奮戰(zhàn)一個多月，直到查找出裂縫成因并提出解決方案。

2009年，世界最高拱壩錦屏一級工程開始澆筑混凝土。由于這個工程的技術(shù)指標和難度都已超出了世界紀錄和已有工程經(jīng)驗，因此盡管包括劉毅團隊在內(nèi)的大量科研人員在設(shè)計階段已經(jīng)做了大量研究工作，但是工程能否高效優(yōu)質(zhì)建設(shè)，能否確保安全，仍然是工程建設(shè)單位最大的關(guān)切和擔(dān)心。為此，在工程建設(shè)單位的邀請下，劉毅帶領(lǐng)團隊擔(dān)任了現(xiàn)場科研代表，連續(xù)4年常駐工程現(xiàn)場進行防裂工作指導(dǎo)，根據(jù)大壩施工過程實時仿真大壩性態(tài)，及時評估和糾偏，確保大壩施工滿足要求，并解決了超高拱壩防裂與進度兼顧難題。錦屏一級拱壩以月均上升6.1米的創(chuàng)紀錄速度，高質(zhì)量建成“無縫大壩”，縮短工期4個月，并提前一年蓄水至1840米，增加發(fā)電直接效益20.7億元?；诶碚搫?chuàng)新、模型研發(fā)和工程驗證，劉毅團隊提出了300米超高拱壩防裂仿真分析新理論，解決了原有方法性態(tài)預(yù)測誤差大、原有準則簡單外推風(fēng)險大等難題。后來，這一方法作為防裂設(shè)計的主要方法被列入規(guī)范。

為了能夠更好地與工程建設(shè)人員進行溝通與配合，自大壩澆筑的第一天起，劉毅就帶領(lǐng)團隊與他們同吃同住同工作。其間，針對大體積混凝土溫度裂縫頻發(fā)的難題，劉毅團隊發(fā)明并組織開發(fā)了混凝土智能溫控成套技術(shù)及軟硬件系統(tǒng)，實現(xiàn)了混凝土溫度控制全環(huán)節(jié)、全過程信息自動獲取、實時評價、實時決策和智能控制，解決了長期困擾工程界的精準溫控防裂難題，實現(xiàn)了混凝土溫控由“手工模式”到“智能模式”的質(zhì)的突破。

 ▲2022年疫情間隙劉毅團隊成員赴世界海拔最高特高拱壩葉巴灘工地現(xiàn)場調(diào)研后合影 

據(jù)劉毅介紹，解決大體積混凝土防裂難度大這一問題，要利用數(shù)百根冷卻水管同時對大壩混凝土溫度進行精細化調(diào)控，傳統(tǒng)的采用人工調(diào)控的模式，不僅工程勞動強度高，還容易出錯。為此，他們在現(xiàn)場提出了基于物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測、溫度大數(shù)據(jù)模型、自動調(diào)控設(shè)備構(gòu)成的智能溫控系統(tǒng)自動化調(diào)控的方法，并結(jié)合工程開展研發(fā)，經(jīng)過幾個月的模型構(gòu)建和現(xiàn)場測試，攻克了關(guān)鍵難題，研發(fā)了混凝土智能溫控系統(tǒng)，并在之后的工程應(yīng)用中不斷迭代升級。

據(jù)悉，目前這套混凝土智能溫控系統(tǒng)已推廣應(yīng)用到黃登、豐滿重建等十多個重大水利水電工程，為單位贏得了上億元的科技成果轉(zhuǎn)化收入。相關(guān)項技術(shù)有效解決了工程中常見的危害性溫度裂縫難題，應(yīng)用成效顯著，為國家重點工程的高質(zhì)量建設(shè)提供了有力支撐，已被張楚漢院士、高安澤大師等組成的專家組鑒定為國際領(lǐng)先水平，也被國際大壩委員會主席羅杰斯稱贊道：“這是近年來筑壩技術(shù)最大的創(chuàng)新。”

值得一提的是，2012年8月，錦屏一級工程工地現(xiàn)場遭遇暴雨泥石流災(zāi)害，導(dǎo)致施工區(qū)內(nèi)外道路、隧洞、橋梁受到嚴重破壞，交通、通信、電力全部中斷，劉毅與團隊一起堅守現(xiàn)場，等到道路、電力恢復(fù)之后，第一時間評估了災(zāi)害對大壩混凝土澆筑的影響，并提出了下一階段恢復(fù)施工的應(yīng)對措施，不到兩個月，工程就恢復(fù)正常施工，為最后工程如期完工奠定了基礎(chǔ)。

2010年—2021年，劉毅還帶領(lǐng)團隊為世界第二大水電站白鶴灘的拱壩設(shè)計建造提供了全過程技術(shù)支撐，實現(xiàn)了無縫大壩的奇跡。2021年，習(xí)近平總書記在白鶴灘首批機組發(fā)電時發(fā)來賀信，對工程技術(shù)創(chuàng)新工作給予了高度肯定。

截至目前，圍繞重大水利水電工程建設(shè)與運行管理的國家需求，聚焦“高壩工作性態(tài)仿真與安全控制”前沿方向，劉毅作為項目負責(zé)人，已承擔(dān)國家重點研發(fā)計劃項目“高寒復(fù)雜條件混凝土壩建設(shè)與運行安全保障關(guān)鍵技術(shù)”項目、國家自然科學(xué)基金項目及重大工程科研項目40余項，研究成果支撐了錦屏一級、小灣、白鶴灘、溪洛渡、烏東德、拉西瓦等6座世界前十高拱壩的高質(zhì)量建設(shè)和安全運行，并在30余座重大水利水電工程中應(yīng)用；發(fā)表論文100余篇，授權(quán)發(fā)明專利73項，主編行業(yè)規(guī)范3部，4項成果被納入水利先進實用技術(shù)推廣目錄，已榮獲國家科技進步獎二等獎1項、省部級科技進步獎勵10項，入選國家人才項目，以及水利領(lǐng)軍人才、水利青年科技英才、張光斗優(yōu)秀青年科技獎、水電英才獎、杰出工程師青年獎等多項榮譽。

在尋常中堅守，在變革中創(chuàng)新

自黨的十八大以來，習(xí)近平總書記多次在不同場合勉勵各領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者從國情出發(fā)，心系人民，“把論文寫在祖國的大地上”，把科研成果應(yīng)用在全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的偉大事業(yè)中。

作為一名長期工作在一線的科技人員、共產(chǎn)黨員，劉毅時刻牢記科技創(chuàng)新“四個面向”，兢兢業(yè)業(yè)、腳踏實地，按照科研工作“從工程中來，到工程中去”的理念，持之以恒地開展科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和成果推廣應(yīng)用等工作，切實踐行了“把論文寫在祖國的大地上”的要求，發(fā)揮了優(yōu)秀科研人員的引領(lǐng)示范作用。

近些年，隨著人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)智化改革正在席卷各個領(lǐng)域，2024年“數(shù)智化”一詞還入選了“十大流行語”，可見數(shù)智化賦能已經(jīng)成為我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中的重要一環(huán)。劉毅認為，未來的水利工程也將進一步向網(wǎng)絡(luò)化、智慧化、生態(tài)化、人文化發(fā)展，要通過大力推進數(shù)字孿生工程建設(shè)，提升水利新質(zhì)生產(chǎn)力。

早在開展“高寒復(fù)雜條件混凝土壩建設(shè)與運行安全保障關(guān)鍵技術(shù)”“特高拱壩結(jié)構(gòu)性態(tài)數(shù)字孿生與智能監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)”“基于數(shù)字孿生的小型水庫安全智能預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”等科研項目時，劉毅團隊就對智慧化水利工程建設(shè)進行了積極的實踐，其后又在前期一系列科研成果的基礎(chǔ)上，在“智能大壩”理念的指引下，持續(xù)探索如何運用智能化的手段讓大壩工程更安全、效率更高、成本更低、建設(shè)更生態(tài)。

除此之外，劉毅團隊還通過科學(xué)分析說服國際同行，助力中國水電走出去。實際上，自21世紀以來，隨著三峽、錦屏、水布婭、兩河口等一大批技術(shù)指標創(chuàng)世界紀錄的重大水利水電工程的建設(shè)，我國壩工技術(shù)已經(jīng)逐步實現(xiàn)了從跟跑向并跑、領(lǐng)跑跨越，但中國標準和方法被國際同行所接受仍需要時間和努力。2012年，巴基斯坦高摩贊大壩建成，但剛一蓄水就發(fā)生了異常變形和滲漏。劉毅團隊運用仿真分析新理論，對工程進行了更符合實際的評估，找到了變形原因，提出了應(yīng)對措施。2016年，劉毅團隊又運用仿真分析方法對贊比亞下凱富峽工程進行優(yōu)化，僅建基面優(yōu)化一項就節(jié)約了近3000萬元。2017年至今，劉毅團隊取得的科研成果相繼在柬埔寨桑河二級、坦桑尼亞朱利葉斯尼雷爾、烏干達卡魯瑪、尼泊爾上崔樹里等十余個水電站得以應(yīng)用……這些實踐成果都得到了國際壩工屆的認可，為中國水電高質(zhì)量走出去貢獻了強勁驅(qū)動力。

水利萬物而不只有“利”，自古以來，“治水之患、興水之利”都是關(guān)乎國家長治久安的大事。從目前看，在今后較長的一個時期里，重大水利工程建設(shè)仍會處于投資規(guī)模大、建設(shè)強度高、實施主體多元的發(fā)展階段，但新的時代將會對水利工程建設(shè)提出新需求、新要求，對此，劉毅團隊將繼續(xù)俯身山河，久久為功，篤行不怠，以先進、實用的水利科技成果不斷書寫治水安邦、興水利民的新篇章。

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