铸造水利水电精品工程

本文转自：科技日报

铸造水利水电精品工程

——记“国家卓越工程师”汪小刚

【国家工程师】

◎本报记者 付丽丽

“这是国家对工程科技工作者的厚爱和重视，更是一种鞭策和激励。”2月2日，“国家卓越工程师”称号获得者、中国水利水电科学研究院正高级工程师汪小刚在接受科技日报记者采访时说。

汪小刚坦言，获此殊荣后，感觉肩上的担子更重了，“我有责任用自己所学，铸造更多精品工程。”

作为我国水利水电工程领域的学术带头人，30多年来，汪小刚带领团队深入一线，在高边坡稳定分析理论及加固技术、高土石坝筑坝技术、大型输水隧洞新型衬砌结构等方面持续创新，成功解决了三峡水利枢纽、锦屏一级水电站、小浪底水利枢纽等50余项重大工程中的岩土稳定关键技术难题，走出一条我国水利水电自主创新之路。

对水有种天然的亲近感

汪小刚出生在江南水乡，小时候，房前屋后都是弯曲的小河。抓鱼、洗澡，汪小刚和小伙伴的嬉戏离不开清澈的河水，但突发的洪水又让他心怀恐惧。

正是这种对水的特殊情结，1980年，15岁的汪小刚参加高考后，首选武汉水利电力大学水工建筑及施工专业，后又继续深造攻读了水工结构硕士和岩土工程博士学位，与水利结下不解之缘。

1989年，云南漫湾水电站发生滑坡，刚参加工作的汪小刚成为滑坡治理研究团队的一员。那次对滑坡事故的研究处理，让他对边坡稳定性分析评价这一基础工作的重要性有了切身体会。自然界中不起眼的“岩”和“土”，对水利水电工程建设和安全竟如此重要——既是工程的基础，也是工程的建筑材料，“基础不牢就会地动山摇”。

书到用时方知少。那次经历让汪小刚深刻认识到我国岩土工程理论和技术与国外以及工程实际需求的巨大差距，也在他心里埋下了一颗种子。

“从头学起，解决我国水利水电建设中的岩土工程关键难题，并让这一领域在国际上占有一席之地。”汪小刚心里暗暗发誓。

当时，正值出国热，加拿大、挪威等国多所大学和相关单位向他发出邀请。面对优厚的待遇，他没有动摇，毅然决定留在祖国，继续投身岩土工程科研，一干就是35个年头。

创建不需任何假定的边坡稳定分析方法

我国水库大坝多建在高山峡谷，高边坡稳定问题十分突出。边坡稳定与否直接关系到工程安危，也是人命关天的大事。60多年前，意大利维昂特拱坝坝肩滑坡事故曾造成2500多人丧生，至今仍警醒着世人。

1996年，正在施工中的三峡水利枢纽遇到一个重大难题：1-5#坝段混凝土重力坝建在60米高的斜坡上，该区段坝基地质条件复杂，其抗滑稳定到底能不能满足规范要求？当时参与坝基抗滑稳定研究论证的有6家单位，由于采用了基于不同假定的传统分析方法，得出的坝基安全系数存在较大差异，这给工程判断和决策带来了极大困难。

最终，经过2个多月的现场踏勘和分析研究，汪小刚所在团队找到了各种方法出现差异的原因，并提出了改进的边坡稳定分析方法，给出了更加科学合理的稳定分析结果，为三峡工程安全建设和运行提供了有力支撑。

“当时最大的问题，就是国内外已有的理论方法引入了很多假定，适用条件不一样，理论上不严格，结果也就千差万别。”汪小刚说。

自此，建立一种更为科学合理、避免工程人员误用的边坡稳定分析方法的想法，一直萦绕在他的心头。经过20多年不懈努力，汪小刚受中国工程院院士潘家铮最大最小原理和塑性力学上下限定理启发，最终创建出与传统方法完全不同、不需引入任何假定的边坡稳定分析方法体系，在该领域实现了突破和跨越。

目前，据此开发的软件被广泛应用于水利水电、交通和矿山等行业，单位用户达300多家，在重大工程边坡设计和治理中发挥了重要作用。

创新依然没有止步。他带领团队首创的锚索寿命预测方法和延寿技术，为解决锚固工程长期安全提供了理论和技术支撑，填补了这一领域的空白；首创的新型自适应隧洞衬砌结构，有效解决了复杂环境下长距离输水隧洞衬砌开裂的老大难问题。

从地表到地下，从坝体到坝基，哪里有硬骨头哪里就有汪小刚的身影，哪里有与岩土工程安全相关的空白，哪里就有他的攻坚研究。“攻克关键核心技术，确保重大工程的安全，这是工程科技人员的使命。”采访中，汪小刚一直重复这句话，这也是他几十年如一日内心的坚守。