32 科学中国人 2021年3月
创新之路Way of Innovation
卫婷婷
他从事水电站设计工作32年，主持和参与的多项工程达到国际领先水平；他是团队里的“主心骨”，完成5座200～300米超高土石坝设计，创造了多项水电工程中国之最乃至世界第一；他是专业的带头人，凭借出的业务能力，多次获得国家级、省部级工程奖和科技进步奖。他就是中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司总工程师余挺。 挑战高海拔超高土石坝
空旷的山野中，散布着小溪，溪边有草木，郁郁葱葱；有怪石，不可名状。从两河口水电站左岸2890米高程勘探便道位置往下看，只见深V形的山谷深不可测，谷底原本气势磅礴的雅砻江也看似小河流水。对于一般人来说，到此一游领略高原峡谷风光已很满足，但对于余挺来说，来这里查勘只是万里长征的第一步。作为两河口水电站设计总工程师，他的使命是——在海拔2600米以上，700米高的悬崖峭壁间设计一座300米级超高土石坝。 中国是水害频发国家，也是一个能源短缺的国家，修建水库大坝统筹防洪、发电、供水、灌溉等功能，是保障人民生命财产安全，保障经济发展的必然选择。为完成时代重托，在两河口水电站前期设计工作中，余挺无数次长途跋涉500多公里，来到电站坝址查勘。两河口水电站坝
址地处川西高原，平均海拔2800米，空气稀薄，其缺氧程度甚至比平均海拔3000米的西藏林芝地区还要严重。但余挺还是不停地穿梭在工程区域的河谷两岸，为收集工程设计的第一手资料而忙碌着。
sodalime两河口水电站为雅砻江龙头水库电站，具有多年调节能力，是我国水电开发中电源优化配置、改善电网电源结构的战略性工程，也是我国目前藏区开工建设规模与投资最大的水电站，总投资达665亿
元，是名副其实的超级工程。那么这项超级工程在建设过程中，面临的最大困难是什么呢？
答案是筑坝材料设计。
俗话说，万丈高楼平地起。要想在大江大河上修建一座牢固可靠的大坝，筑坝材料研究是其中的关键。余挺介绍说，两河口水电站前期设计中，考虑到电站地理位置偏远，外来物资运输代价大，结合工程区的地质条件与国内外建坝经验等因素，经综合比较研究，选择了土石坝坝型。大坝为砾石土心墙堆石坝，坝高295米，底宽1500米，坝体总填筑量4160万立方米，相当于6个“鸟巢”的体积，材料用量巨大。余挺表示，土石坝的筑坝材料多为散粒材料，其本构模型、试验条件和模拟手段在全世界范
围内都存在理论与技术的制约，设计在定量计算分析的基础上还需更多地依靠定性经验判断。因此，土
石坝的材料设计成为摆在设计者面前的第一道难题。
“地利”条件的缺失、国内在高海拔地区建设300米级超高石坝设计经验的缺乏，增加了两河口大坝的设计难度。面对挑战，余挺携团队知难而上，依托过往工程积累的丰富设计经验，他们通过大量的现场料源勘察和室内材料特性试验研究，同时联合国内著名高校与研究机构共同攻关，最终提出了得到审查单位认可的大坝料源设计方案，为两河口水电站的开工建设奠定了坚实基础。
如今，两河口水电站大坝已经通过蓄水验收，并成功完成了第一阶段蓄水，预
计2023年竣工。在余挺及团队的精心设计
余挺
下，这座雅砻江上的超级大坝，即将矗立在海拔近3000米的高原上，迎接着未来使命。不久之后，随着我国水电建设主战场进一步向西推进，作为行业内设计领域的领军人物，余挺也将继续精研业务、踏实苦干，为国家的水电建设事业进一步贡献力量。
破解大坝抗震设计难题
在同事眼里，余挺是个“打不倒”的巨人。因为无论面临怎样的困难，他总能到破解之法。在主持雅砻江两河口水电站这样的世界级项目的同时，他担任技术负责人的大渡河猴子岩水电站等几个项目，也在建坝技术上达到了世界领先水平。
四川大渡河猴子岩水电站，是新一轮西部大开发标志性工程，也是国家和地方“十三五”重点项目，大坝为混凝土面板堆石坝，坝高223.5米，为已建同类坝型世界第二高坝。与同类型大坝相比，猴子岩特高面板堆石坝还具有“抗震设防烈度高、河床覆盖层深厚、河谷狭窄”等特点。
为什么要特别强调大坝抗震？余挺介绍说，这是历史的教训。
2008年，突如其来的“5·12”汶川特大地震，给全国蒙上一层阴影。对余挺来说，除了对逝去同胞的悲痛，还有专业的反思。当时，位于成都市上游岷江上的紫坪铺水电站面板堆石坝，在地震中遭受了超过设计标准的地震波冲击，大坝出现了一些破坏现象，但并没有导致灾难性的结果。虽然有惊无险，但也引起了行业内对大坝抗震问题的进一步关注和重视。
为了防患于未然，在猴子岩大坝设计中，余挺带领技术团队，在查清坝址工程地质条件的基础上，重点针对地震设防烈度高、河床覆盖层深厚等因素，研究提出了较优的坝址和坝型方案；充分吸取经
历汶川地震的多座大坝的设计经验和教
训，对大坝变形控制、面板止水结构和
防裂措施、抗震分析理论与抗震措施、
复杂深厚覆盖层百米级深基坑安全控制等
开展科技攻关。
在历时十余年的设计研究中，余挺不
知疲倦地带领团队完成了多项技术创新。
例如，首次提出钢筋过缝的法向永久水平
缝的面板抗震新结构，提高了大坝的抗震
安全性；首次提出狭窄河谷特高面板堆石
坝不分主次堆石区、全断面均一压实控制
指标和高模量堆石体设计控制标准，实现
了坝体变形控制和变形协调；首次采用低
热微膨胀水泥配制面板混凝土，并对铺盖
部位面板喷涂聚氨酯类辅助防渗保护膜，
提高了面板混凝土防裂和防渗性能等。业
界专家认为，猴子岩大坝总体技术水平达
到国际同类技术的领先水平，工程的经验
具有广泛的推广应用价值。
从西藏阿里狮泉河水电站到四川南桠
河冶勒水电站，从大渡河瀑布沟水电站到
猴子岩水电站、长河坝水电站，从大渡河
双江口水电站到雅砻江两河口水电站，作
为项目负责人或技术负责人，余挺在水电
站设计领域一路高歌，且歌且行，不断带
领团队将中国的土石坝建坝技术推向世界
pes2008补丁
领先的高度。
狮泉河梦起
“学一行专一行，干一行爱一行。”
这句话既是余挺的口头禅，也是他奋斗人
生的真实写照。1981年，17岁的余挺考上
日用化工品
四川大学水利水电工程专业，4年后，凭
借班级第一的成绩，他成为学校为数不
多的首批保送硕士研究生。到设计院工作
后，余挺原先主要从事引水式水电站闸坝
的设计，这时的他显然还不是土石坝设计
的主力。
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转折发生在1994年。那一年，余挺30
岁，正当而立之年，工作6年的他接到西
藏阿里狮泉河水电站的设计任务。“那
是我第一次担任项目设计副总工程师，
也是我接触土石坝的开始，项目规模虽
然不大，但对我后来的发展具有特别重要
的意义。”
那一年4月的某一天，作为项目勘测
设计队副队长的余挺，早早就收拾好行
中国人民政治协商会议章程李，带领着70多名勘测设计队员，按照提
前规划好的路线，从成都飞往拉萨，然后
从拉萨乘车，一路向西，穿过无人区，奔
赴西藏阿里狮泉河镇。
“当年西藏阿里地区的路还很难走，
经过1700多公里的长途奔波，凌晨赶到狮
泉河镇的时候，我已被颠得睡着了。”梦
开始的时候，都是悄无声息的，但这并不
妨碍余挺人生的启程。
在狮泉河镇，略显青涩的余挺收获颇
多。而第一项收获，就来自领导干部的楷
模——孔繁森。“当时他还是阿里地委书
记。5月初，我们现场勘探工作开工，他
在典礼上致辞，那时候我切身感受到了援
藏干部的平凡与伟大。”受孔繁森等援藏
干部的影响，余挺做事更加认真、细致和
踏实。不幸的是，11月份，孔繁森在出差
途中殉职。但受他的精神激励，当年勘测
设计队克服重重困难，圆满地完成了现场
工作。如今，建成后的狮泉河水电站对当
地的电力供应乃至边疆的巩固发挥着至关
重要的作用。
在狮泉河水电站的现场设计工作中，
余挺还培养了一个受益终生的工作习惯，
那就是：作为工程设计负责人，一定要多
去现场实地考察。他回忆说：“无论是坝永田晴康
址地形地质条件，还是建坝需要的当地材
料情况，设计人员只有去了现场，才能掌
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握直观和真实情况，在此基础上结合地质勘察成果，做出有针对性的、合理的、安全可靠的设计方案。”这个习惯，余挺遵从至今。往后20多年，无论是高山深涧还是悬崖峭壁，团队的成员时常会跟随他深入到工程现场。
当年狮泉河镇只有一条平整的水泥路，余挺一行人连夜乘车驶上那条路时，正好是5月1日凌晨。那一天，也是余挺30岁生日。此后，道路一马平川，从狮泉河水电站30多米高的土石坝设计，到此后两河口水电站、双江口水电站300米级世界超高土石坝设计，从副设总到设总，从副总工程师到总工程师，余挺不断在人生轨道上奔驰疾行。
过去60多年以来，在包括余挺在内的几代人的共同努力下，成都院完成了100多条大中型河流水力资源普查、复查任务，普查的水能资源占全国54.4%；规划水利枢纽和水电站350座，占全国可开发水力资源39%；勘测设计了200余座水电
站，约占全国水电装机18%。他们为我国水电建设事业做出了不可磨灭的贡献。
世界水电看中国，中国水电在西南。相信在一批批“余挺”们的坚守与传承下，中国的水电建设技术还将在世界上大放异彩。
培养人才传承事业
水电工程项目，事关国计民生多方面，往往需要集多人之智，换句话说，团队力量必不可少。“我觉得我比较幸运，之所以能取得一些成就，主要是团队和下属关键岗位上的同事们给力。”余挺评价说。
随着前些年国内水电工程建设高潮的到来，行业人才出现短缺。为了行业及单位的可持续发展，培养人才成为余挺关注的重点。在负责的工程项目中，余挺会有意给团队年轻人机会，让他们充分发挥出各自的优势与能力，也因此锻炼了一批副设总，培养出一些“接班人”。“现在有
一些同志已经走上了副院长、副总工的岗位了。”余挺说。
余挺重点培养年轻人的专业综合能力和组织协调能力。所谓专业综合能力，就是需要有一个“超级大脑”。余挺解释说，水电站涉及专业领域广泛，既有自然科学，也有社会科学；既包括水文、泥
沙、气象、动能、地质等基础学科专业，也包括水工建筑工程与机电工程，还包括环境评价与保护、
征地移民、投资概算与经济评价等。水电站设计是一个多专业交叉、协同、综合的系统工程，设计总工程师只有对涉及的十几个专业都有所了解与把握，做好统筹协调，提出的设计方案与成果才能更加合理可行和安全可靠。
其次是组织协调能力，涉及内部能力和外部能力两部分。对内而言，主要是搞好项目团队建设和多专业工作协同配合，提高设计工作的质量与效率；对外来说，主要是处理好与项目干系人的各种关系，包括项目业主、地方各级政府、合作的高校与研究机构等，获得他们对项目的最大支持与帮助。也许人才培养的路还很长，但在余挺的坚持和努力下，相信会有更多的人才涌现。
最近，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标的建议》在第19条里提出，拓展投资空间，实施雅鲁藏布江下游水电开发。成都院作为设计单位已经完成了雅鲁藏布江下游水电规划，也将承担下一步设计工作。作为设计院总工程师，技术总负责人，余挺接下来将带领团队不辱使命，砥砺前行，完成国家战略任务。同时，随着国家“一带一路”对外开放倡议的深入推进，相信他也将带着中国水电建设技术走出国门，走向世界，为世界水电发展做出
应有的贡献。
科
2017年在雅砻江两河口水电站工地
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