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创新是职业道德和工程理念的不竭动力
在鲁布革和天生桥一级水电站建设过程中,张宗亮接触到不少外国专家,他们对职业道德的恪守和明显不同于中国的工程理念让张宗亮受益匪浅,使他从中学到了不少有用的东西。他经常对身边的技术人员说:“创新是职业道德和工程理念的驱动,我们并不是为了创新而创新。畏惧风险,僵化地只知道套用本本,浪费的是国家和人民的财产,在确保电站安全、满足功能的前提下,我们就是需要通过创新来降低投资,提高效益”。
在天生桥一级水电站工程建设过程中,张宗亮组织开展了大量设计优化工作。譬如混凝土面板堆石坝坝顶宽度的缩窄、部分区段抬高建基面、开发料的充分利用;岸边式溢洪道引渠大范围不作混凝土衬砌、闸墩采用新型预应力结构、泄槽取消中隔墩、薄衬砌;地下洞室采用新奥法设计施工,喷锚钢筋混凝土复合衬砌型式、导流洞堵头按瓶塞原理设计;厂区枢纽布置优化,减少开挖量,简化后边坡处理等等。在他精巧周密的优化设计思路指导下,天生桥水电站有效减少了工程量,节省工程投资约15亿元。该工程作为我国高面板坝建设的里程碑工程,荣获全国勘察金奖、设计银奖,得到国际著名土石坝专家库克等人的充分肯定。
“干工程我们必须精益求精,回首完建工程,其中必有值得总结和借鉴的方面。善于学习总结和借鉴,让下一步的设计更加完美,这是工程师应有的职业修养和道德。”张宗亮这样谆谆告诫青年技术工作者。
“行胜于言”,这是母校清华的校风,也是张宗亮的工作作风。
张宗亮通过总结天生桥一级大坝施工过程中填筑质量控制的不足,认为优秀的设计作品必须通过优质的施工工艺得以实现。他与马洪琪院士、钟登华院士等人亲密合作,共同潜心研究施工质量实施监控技术,并将其成功应用于糯扎渡水电站粘土心墙堆石坝的建设,克服了常规质量控制手段受人为因素干扰大、管理粗放等弊端,有效地保证和提高了施工质量,为大坝快速、优质、高效建设发挥了重要作用。
“我就是一个完美主义者。”张宗亮如是说。
作为澜沧江下游的关键工程,糯扎渡水电站装机容量585万千瓦,水库总库容237亿立方米。工程的挡水建筑物是坝高261.5米的粘土心墙堆石坝,居同类坝型世界第三、全国第一,比已建国内最高的小浪底心墙坝高出100米,在“高水头、大体积、大变形”条件下,超高心墙堆石坝在渗流稳定、变形稳定、坝坡稳定以及抗震安全方面都面临重大挑战。已有的筑坝技术和经验已不能满足超高心墙堆石坝建设的需求。张宗亮当仁不让地投入到这一世界级工程的挑战中,与马洪琪院士、陈祖煜院士、钟登华院士等著名专家学者建立了长期的合作,形成了集产、学、研、用于一体的技术团队。
针对糯扎渡天然土料黏粒含量偏多、砾石含量偏少、天然含水率偏高,不能满足超高心墙堆石坝强度和变形要求的难点,张宗亮创新性地采用掺人工级配碎石对天然土料进行改性,系统开展了大量的室内和大型现场试验,首次系统提出了超高心墙堆石坝人工碎石掺砾防渗土料成套技术;针对现行设计规范不适用超高心墙堆石坝设计需求问题,通过研究、总结与集成,系统地提出了超高心墙堆石坝的成套设计准则;针对缺乏超高心墙堆石坝渗流稳定、变形稳定、坝坡稳定等安全控制标准问题,系统研究建立了超高心墙堆石坝安全评价体系……
在糯扎渡的设计中,他全面采用了三维CAD/CAE技术,充分应用3S集成技术,在工程前期方案研究中,积极推进施工仿真技术应用、三维地质模型应用,为工程建设顺利实施奠定了坚实基础。
糯扎渡工程的研究成果和实践为澜沧江古水、如美,金沙江其宗,雅砻江两河口,大渡河双江口、长河坝等超高心墙坝设计研究工作提供了支撑。张宗亮作为主要完成人研究的“重大水利水电工程施工实时控制关键技术及其工程应用”和“高坝泄洪消能防护和雾化安全技术与应用”科研项目分别获得了2011年和2012年国家科学技术进步二等奖。他总结糯扎渡设计科研成果主编的《200米级以上高心墙堆石坝关键技术研究及工程应用》著作,是我国200米级以上高心墙堆石坝研究领域的先驱之作,成为高土石坝设计研究人员查询依据的科学载体。全国著名工程设计大师王柏乐盛赞其“使我国高心墙堆石坝筑坝技术水平迈上了一个新的台阶”。
倡导精细化设计,推动持续创新,张宗亮乐此不疲。
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