陈明致,水利专家。他与人合著的《土坝设计》在水利设计中应用普遍,在土坝边坡稳定分析、渗流和应力计算以及混凝土坝应力计算等方面发展了设计和计算的基本理论;主持完成了《松花江流域规划》和《松花江、辽河流域水资源综合利用规划》,修订了《辽河流域规划》,并为南水北调、黄河小浪底等水利枢纽建设作出了贡献。
陈明致,1929年出生于福建省福州市一个贫寒的家庭中,父亲是职员,母亲是中学音乐教员。生活的艰辛使他从小养成了奋发向上、勤劳俭朴的习惯,学习刻苦勤奋,1946年9月考进上海交通大学土木系。1946年国民党发动内战,陈明致积极参加反饥饿、反内战的学生运动。
1950年7月大学毕业。毕业后,被分配到东北行政委员会水利总局工作。从此开始,他一直从事水利水电工程的设计、建设和管理工作。1950年10月15日到鸭绿江边修建为抗美援朝准备的战备公路,使他受到一次深刻的爱国主义教育。1951 年1月开始从事水利枢纽设计工作,1952年冬调水利部大伙房水库工程局,参加当时东北地区最大的大伙房水库的设计工作。1955年底调水利部沈阳勘测设计院,1958年10月调水利电力部东北勘测设计院,从事水库水电站设计工作。
1970年10月至1972年10月“插队落户”在吉林省集安县太平公社,1972年加入中国共产党。1972年10月回东北勘测设计院工作,担任技术室副主任。1974年2月至1975年5月任我国派马里马南塔利水利枢纽考察组总工程师,1974年5月任刚果布昂扎水电站检查组总工程师。1976年6月参加水利电力部赴喀麦隆拉格都水电站审查组。1978年3月任东北勘测设计院副总工程师,1978年12月任东北勘测设计院副院长兼副总工程师,参加了东北地区几乎所有大中型水利枢纽和水电站的设计、审查咨询或审定工作。在许多工程处在艰难时刻或出现疑难问题时(如龙凤山土坝管涌、二龙山水库隧洞进水口滑坡等),他都及时赶到现场提出办法妥善处理。陈明致还参加过其他流域一些工程的咨询和鉴定工作,如汉江的丹江口水库,海河流域的潘家口、岳城、册田水库,珠江流域的天生桥一级水电站,新疆的吉林台,黄河的小浪底和非洲布昂扎和拉格都等水利枢纽和水电站。1988年率水利部检查组对山东省20多个病险水库进行检查和咨询。
1982年负责组建水利部松辽水利委员会,任第一副主任,1984年1月任松辽水利委员会主任兼东北勘测设计院院长。组建松辽流域水资源保护局和松辽水系保护领导小组并任副组长,实行水质水量统一管理和污染防治。主持编制松花江、辽河流域规划和国际界河规划,实行跨省区河流统一开发管理。
1988年被评为国家有特殊贡献的中青年专家,1991年被评为全国优秀领导干部。1993年被选为第八届全国人大代表,1995年被评为中国工程院院士。1978年任电力部科学技术委员会委员,1990年任水利部科学技术委员会委员,2001年任水利部科学技术委员会委员。
陈明致还是中国作家协会会员,担任过中国水利文协副主席及吉林省作家协会理事。
创新发展了土石坝设计和计算的基本理论
中华人民共和国成立初期,百业待兴,但国内科技比较落后,特别是在工程建设方面缺少参考书籍和资料。怀着报效祖国的满腔热情,陈明致在工作中摸索和创造了许多设计理论和设计方法。
1951年参加工作不久,他撰写的第一篇论文《弹性荷重法求感应线的研究》,发表在当时国内唯一的土木工程杂志——《工程建设》上。当时国内工程界抛弃英美有关混凝土设计理论,学习苏联经验,变三角形压应力图为矩形图来计算断面弯矩。但陈明致认为采用斜梯形图进行计算更符合混凝土应力应变曲线,他推导出一全套极限弯矩的公式。1952年《混凝土的极限设计》发表在《工程建设》上。
在土石坝设计方面,当时国内没有参考资料和专著,他经过刻苦钻研发展了许多设计理论,包括稳定设计、坝体及坝基土的固结设计等。1954年苏联专家指导官厅水库土坝设计,对地震力用拟静力法加荷,但不知地震可能来自什么方向,便采用了垂直、水平双向加荷的假定。陈明致认为这种计算方法过于保守,于是他提出了地震力可能来自任何方向、用微分求最大值确定可能破坏力最大的方向的计算方法,从而使土坝设计安全而经济,并能加快工程进度节省工程投资。1956年论文发表在《工程建设》上,受到工程界的重视。
1963年他与顾淦臣合著出版《土坝设计》(上册)。1978年2月与顾淦臣、郭诚谦合著出版《土坝设计》(上、下册)。陈明致负担全书150万字一半的撰稿工作,1978年该书获吉林省重大科技成果奖。1982年与金来鋆合著出版《堆石坝设计》,陈明致负责全书128万字3/4的写作,并负责统校和定稿。《土坝设计》一书对当时水利界及大学有较大影响,许多大学都以此作为主要参考书。1984年陈明致还参加了华东水利学院主编的《水工设计手册》(第四卷)中土石坝部分的编写工作。
在土石坝设计理论方面,他对坝坡稳定分析、孔隙压力差分法计算、反滤层设计、坝体及坝基应力分析、刚性心墙应力计算、坝体渗流和应力分析的有限差方法等方面都有创新。尤其在坝坡稳定分析方面,摒弃了滑块铅直分界面的假设,而采用试算破裂接触面的方法使计算假设更符合实际。这种较先进的方法,至今还未被超越。
在水工隧洞设计方面,陈明致创造了多种设计方法,用以设计地下建筑物衬砌。考虑地层反力对衬砌的作用,可以计算方、圆、椭圆等衬砌。这种计算方法得到了学术界的肯定,以后大连工学院等大专院校曾将其作为参考教材。陈明致将这些计算方法在大伙房水库、清河水库等工程中加以应用,实践证明这些设计方法对于完善工程设计、加快工程进度、提高工程质量都具有重要意义。1958年以后,他又进一步研究考虑岩层弹性抗力系数,结合采用弹性地基梁的理论,推导出了全新的、更简单可靠的设计方法。
理论联系实际学术探索不断进取
陈明致创新发展了土坝设计和计算的基本理论,在水工隧洞设计等方面也创造了多种设计方法,并将这些基本理论和设计方法在工程实践中应用,提高了工程质量,加快了工程进度。
1958年进行清河水库土坝设计时,该坝基出现了宽达135 米的断层,一些专家建议用大口径钻孔回填混凝土或化学灌浆方法处理断层。陈明致力主详细勘探,开挖30多米竖井探查后,进行灌浆试验,决定采用将土坝截水壕从6米加宽到15米的方法,结合水泥灌浆来处理断层,最后取得了成功。这个经验在不少工程中得到了推广。
20世纪70年代,东北勘测设计院开发水下进水口岩塞爆破的技术,在镜泊湖水电站进水口和丰满水库泄洪洞进水口的岩塞爆破设计中,他多次主持会议研究确定岩塞爆破方案,都取得了成功。丰满岩塞爆破荣获国家1986年科技进步一等奖。他在组织领导白山水电站设计中,坚持拱坝、地下厂房方案。通过采用三圆心重力拱坝、坝面掺气槽、厂房进水口上下层重叠布置及隧洞高压灌浆预应力混凝土衬砌等一系列措施,有效地节省了工程量,减免了气蚀和防止断层破碎带滑动。1982年11 月,白山水库准备蓄水,有些专家怀疑拱坝不稳定。他以科学数据证明大坝是安全的,打消了人们的顾虑,实现了如期蓄水。随后,美国某著名咨询公司也认为大坝不稳定,他组织技术人员进行答辩。经过多年高水位运行,证明大坝设计是高水平的。1986年,白山水电站建成时,150米高的大坝是当时全国最高的拱坝,还有全国最大的地下厂房和最大的机组。1987年该工程荣获国家级优秀设计“一期工程地质勘测银牌奖”、“地下厂房设计金牌奖”,1989年荣获国家级优秀设计“总体工程设计金牌奖”。他组织东北勘测设计院科研人员努力创新,在他担任院长的10年里,东北勘测设计院获得国家优秀设计金奖2个和银奖4个,国家科技进步一等奖2个,部级重大科技成果奖1个、一等奖2个,共获得92个奖项。
1980年水电建设出现低潮。东北地区电力不足,尤其是作为调峰、调频和备用的水电严重不足,且比重年年下降,大量火电用于调峰极不经济又影响电网稳定。鉴于这种情况,陈明致作为电力部科学技术委员会委员,发表了《就东北电力建设看发展的阻力必须采取的措施》等文章,同时向电力部领导进言,为在东北地区建设一批如白山二期、红石、太平湾、水丰扩建、渭原等水电站作出了贡献。他组织领导的红石、太平湾水电站设计荣获1987年和1989年国家级优秀设计银牌奖。1990年7月他与黑龙江省领导会商时,提出了妥善解决移民去向的办法,因而促进了莲花水电站的兴建。
1982年松辽水利委员会成立后,陈明致迅速组织东北四省区和有关部门开展了《辽河流域规划》、《松花江流域规划》和《松花江辽河流域水资源综合开发利用规划》的编制工作,以期尽快形成松辽流域水利建设和水资源配置的总体布局。作为松辽委主任,他担任协调组长及项目经理,亲临现场,开展大量勘测、规划和协调工作,将松花江和辽河两流域作为一个整体进行水资源综合开发利用规划。这个规划提出引松入辽的北水南调工程规划,使之成为东北四省区共同富裕的纽带,以最终解决辽河流域的工业和城市用水,提出在90年代修建尼尔基水利枢纽。“三大规划”已经国务院于1994年批准。1990年他组织建成了察尔森水利枢纽,然后又接着组织进行引浑江水入辽河的规划设计和进行尼尔基水利枢纽的设计。北水南调的龙头工程尼尔基水利枢纽已于2001年开工建设,2006年年底竣工。
1984年,抚顺城区的防洪设计采用河道整治“渠化”方案,挖深河槽,缩窄一些河段堤距,并出售堤内土地作为堤防建设的投资,既保证城市发展,又能减少国家投资,但这种做法在当时具有极大争议。他排除阻力,精心组织设计和试验,使方案得到实施,为城市防洪工程建设开创了一条新路。中日河工坝工会议与会专家参观后充分肯定了这项工程。
1995年,海河流域的潘家口水利枢纽混凝土坝发生坝轴向水平裂缝,当时设计单位的补强方案是坝面防渗层处理。他在主持会议中提出应当以竖向锚索加固为主补强的处理方案,被设计单位采纳付诸实施。
1995年末到1996年上半年担任水利部南水北调工程论证专家组的线路组组长,他与线路组的专家一起,提出了两个比较切合实际的线路方案,对目前正在实施的线路方案和建设程序有一定的借鉴作用。
1987年他受聘为中国国际工程咨询公司能源项目部专家,参加了小浪底工程的评估。1996—2000年他担任小浪底水利枢纽工程建设技术委员会主任,主持完成了任务,为工程建设作出了贡献。
科学严谨 求真务实 开拓创新
1982年10月经国务院批准成立水利电力部松辽水利委员会,陈明致负责组建水利部松辽水利委员会和水利部国家环保局松辽流域水资源保护局。1983年至1993年6月,在担任松辽水利委员会主任兼总工程师和东北勘测设计院院长的10年期间,他工作作风科学严谨,开拓创新,求真务实,教育职工不断增强和提高对流域内黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古四省(自治区) 服务的观念,全面履行流域机构的职责,加强与流域内四省(自治区)的协作,争取水利部、四省(自治区)加大对水利工程建设的投入,使松辽流域水利事业得到较快发展。
1983年,在全国水利工作会议上,陈明致首先提出要把城市防洪列入防汛工作重点,他的建议得到水利部领导的采纳,其后水利部提出了全国第一批27个重点防洪城市,并在这方面不断加大了工作力度。
1991年第二松花江发生大洪水,丰满水电站放流3000立方米每秒,下游680多公里堤防全线告急,丰满水库水位也很高,中央防汛抗旱总指挥部和能源部考虑电站安全,要求丰满水电站放流4000立方米每秒。陈明致在参与丰满、白山两大水库的防洪调度指挥决策过程中,从对党、对国家和对人民负责的高度出发,在科学计算和系统收集分析各种渠道水文以及历史资料数据的基础上,敢于承担责任,坚持放流3000立方米每秒,并当面向国务院总理报告放流多少的科学依据和利害成因,既保证了丰满大坝安全又大大减少了下游的损失。
对于水资源保护工作,除组建松辽流域水资源保护局外,他开拓工作思路,扩大松花江水系保护领导小组为松辽水系保护领导小组,经批准把东北四省(自治区)行政领导、环保部门组织起来,实行区域和流域相结合、条块相结合的水资源保护和治污体系,解决了松花江甲基汞的毒害和哈尔滨市冰封枯水期的水源污染等问题,完成了对近300个企业污染的限期治理工作。这种区域和流域相结合、条块相结合的水资源保护工作体系,被誉为“松辽模式”,在水利、环保系统得到宣传推广。
陈明致敏锐地认识到,我国人口众多,粮食问题始终是困扰我国的大问题。他认为东北地区土地肥沃,相对人少地多,提供的商品粮占我国前列,但灌溉率及单产都小于全国平均水平,增产潜力较大。随着我国加快改革开放步伐和不断调整产业结构、经济结构,南方不少省市由于经济原因可能减少粮食作物生产,将来只有加强东北地区的粮食生产才能解决全国粮食安全问题。因此,他支持黑龙江三江平原的农业基地建设,申请国家多年投资,搞三江沼泽地的排水河道建设,使三江平原开荒和改造低产田成为现实。1990年,黑龙江省富锦市提出修一条排水支渠,就可增加耕地400万亩,使耕地面积翻一番。他马上同意当年拨款促成了此事。他多次在水利部有关规划会议上呼吁水资源规划要注意粮食安全和农田灌溉问题。1995年12月26 日,他当面向姜春云副总理和温家宝书记汇报“东北商品粮基地的水利建设需要加强”,提出“江河防洪工程建设要加快,农田水利建设要加强,骨干工程建设要加紧,投资力度要加大”的建议。
和关注粮食安全一样,陈明致也特别关注东北黑土地水土流失问题,他首次在规划中和在报刊上提出保护东北黑土地的重要性和迫切性。2003年,国家批准东北黑土区水土保持综合治理试点工程全面启动。
从1987年起,陈明致积极支持开展辽宁省“大禹杯”、黑龙江省“黑龙杯”、吉林省“天池杯”和内蒙古自治区“金龙杯”的竞赛活动,围绕发展高产优质高效农业,建设旱涝保收的高标准农田,引入竞争机制,每年社会集资数亿元,投入劳动力上亿个工日,使东北四省(自治区)的农田水利基本建设既轰轰烈烈又扎扎实实。同时把大江大河治理和水毁工程的修复、加快工程配套和更新改造、加快水土流失治理等工作都纳入上述竞赛,推动了各项水利工作的发展。
随着我国改革开放进程的不断深入和国民经济的迅速发展,城市缺水的严重情况不断出现,陈明致对此非常关心。在吉林省长春市、四平市和浑江市等城市出现严重缺水情况时,他都带领有关城市领导详细向上级行政主管部门汇报,帮助地方搞好城市供水工程规划,迅速批复工程报告,并派干部到现场协调指导工作,促进了当地经济的可持续发展。为了加强水利科技的创新,20世纪80年代,他组织东北水利科技协作组织每年开展科技项目的交流,成立东北水利经济研究会并任理事长,大力开展东北地区水利经济研究工作并取得较多成果。为了提高东北地区水利工程建设和管理工作水平,他组织四省(自治区)每两年召开一次水库管理经验交流会和河道管理经验交流会,交流经验互相学习。
1982—1993年,在陈明致的领导下松辽水利委员会较好地履行了流域机构的职责,圆满地完成了各项任务,受到东北四省(自治区)的欢迎和赞扬,也得到水利部的好评。1993年,松辽水利委员会获得水利部先进单位称号,并获奖金100万元(全国水利系统10年1次,水利部系统只有1个)。
陈明致不仅学术成就显著,他的工作作风和高尚品德也是人们学习的榜样。他严以律己,宽以待人,为人谦逊,从不以权威自居而盛气凌人。他信仰坚定,追求执著,1957年被批为走“白专道路”、“文化大革命”中被当作反动学术权威打倒批斗,但他从未失去对党的热爱。他“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”,在普通职工住房问题没有解决之前,他和家属子女仍然住在漏雨的小屋之中。他热心推动科技文化事业,创办了《东北水利水电》、《水文化》期刊。他还有深厚的文学造诣,是中国作家协会会员,出版有《踏浪集》、《弄潮集》和《明致诗词》,曾任中国水利文学艺术协会副主席、吉林省作家协会理事。
几十年来,陈明致为我国的水利水电建设事业兢兢业业,奋斗不止。作为科学家,他具备许多优良品质,热爱祖国、热爱人民是他最可贵的品德,无论是在具体工作中还是走上领导岗位,他都理论联系实际,坚持按客观规律办事,不说违心话,不办违心事,艰苦朴素,淡泊名利,在多年的科学生涯中始终关注水利水电事业的新动向,不断开拓,不断创新。他的思维十分活跃,对水利和相关的国计民生重大问题具有深刻的洞察力和正确的预见性。正是由于他具有这种素质和作风,才能创新发展土坝设计和计算的基本理论,创造多种水工隧洞设计方法;也正是这种素质和作风,他才能热爱祖国、心系人民,待人真诚又有原则,实事求是从不盲从,不管压力有多大都以高度的责任心为发展我国水利水电事业贡献力量。
陈明致把精力和智慧全部奉献给了我国,特别是松辽流域的水利水电事业,他以一个科学家的成就和人格的魅力,赢得了人们的尊敬和爱戴。
2008年10月10日,陈明致院士因病逝世。
(姜 智)
简历
1929年11月28日出生于福建省福州市。
1943—1946年在福建省立高级工业职业学校土木科学习。
1946—1950年在上海交通大学土木系学习并毕业。
1950—1952年任东北行政委员会水利总局技术员。
1953—1955年任水利部大伙房水库工程局技术员。
1956—1958年任水利部沈阳勘测设计院工程师。
1959—1977年任水利电力部东北勘测设计院工程师、技术室副主任。
1978—1983年任东北勘测设计院副总工程师、副院长、高级工程师、电力部科学技术委员会委员。
1982—1983年任松辽水利委员会第一副主任。
1978—1990年任吉林省水利学会副理事长。
1984—1990年任松辽水利委员会主任兼东北勘测设计院院长。
1990—1993年任松辽水系保护领导小组副组长,水利部科学技术委员会委员。
1991—1993年任松辽水利委员会主任兼总工程师。
1994年 任松辽委总工程师。
1995年 当选中国工程院院士。
1990—2000年任东北水利经济研究会理事长。
1996—2000年任黄河小浪底水利枢纽工程建设技术委员会主任。
2001年至2008年任水利部科学技术委员会委员。
主要论著
1 陈明致. 弹性荷重法求感应线的研究. 工程建设,1951(24).
2 陈明致. 混凝土极限设计. 工程建设,1952(10).
3 陈明致. 地震对土坝稳定的合理计算方法. 工程建设,1954(6).
4 陈明致. 无黏性土壤的坝坡稳定分析法,工程建设,1954(12).
5 陈明致. 两种力系作用下坝坡稳定分析方法. 工程建设,1956(4).
6 陈明致. 土坝坝基断层处理的研究. 水力发电,1957(23).
7 陈明致. 大伙房土坝和新立屯土坝的坝型选择. 中国水利,1957(11).
8 陈明致. 隧洞衬砌静力计算新方法. 水力发电,1958(2).
9 陈明致. 用数值法求土坝及坝基的孔隙压力. 水利水电建设,1959 (8).
10 陈明致. 堆石坝的稳定计算. 水利水电建设,1960(7).
11 陈明致. 堆石坝的应力计算. 水利水电建设,1960(7).
12 陈明致. 用初参数法计算高桩码头的讨论. 水利学报,1963(6).
13 顾淦臣,陈明致. 土坝设计(上册). 北京:中国工业出版社,1963.
14 陈明致. 多层坝基的应力和变形. 水利学报.1964(5).
15 陈明致. 堤坝地基减压排渗计算的讨论. 水利学报,1964.
16 顾淦臣,陈明致,郭诚谦. 土坝设计(上、下册). 北京:水利电力出版社.1978.
17 陈明致. 土石坝稳定计算新方法. 东北水利科技,1979(1).
18 陈明致. 东北地区水电建设要加快. 水力发电,1980(6).
19 陈明致,金来鋆. 堆石坝设计. 北京:水利电力出版社,1982.
20 陈明致. 东北地区各流域概况和水利建设规划设想. 东北水利水电,1983(1).
21 陈明致. 水工设计手册第十九章:堆石坝. 北京:水利电力出版社,1984.
22 陈明致. 水利工程经营管理. 长春:吉林大学出版社,1992.
23 陈明致. 东北地区水资源紧张情况及解决的途径. 东北水利水电,1992(9).
24 陈明致. 中国江河防洪丛书——松花江卷. 北京:水利电力出版社,1994.
25 陈明致. 中国江河防洪丛书——辽河卷. 北京:水利电力出版社,1994.
26 陈明致. 土石坝设计的进展//中国水利水电技术发展与成就. 北京:中国电力出版社,1997.