劉毅｜接棒科技使命，撐起大國(guó)高度

守護(hù)江河安瀾，一代又一代水利人前赴后繼；不懼高山萬(wàn)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(jí)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(jì)錄，還標(biāo)志著世界筑壩技術(shù)正式迎來(lái)300米時(shí)代。

▲劉毅

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

站在巨人的肩膀上，與時(shí)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(zhǎng)的地方。1972年，中共湖南省委決定從新化、安化縣遷柘溪水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)移民3萬(wàn)人來(lái)西湖，建立移民農(nóng)場(chǎng)，劉毅的父輩也因此從益陽(yáng)安化來(lái)到了常德西湖，開啟了移民辦場(chǎng)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(shí)卻是一片沼澤荒蕪之地，因基礎(chǔ)差、底子薄、水患頻繁，各項(xiàng)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(wèn)題。

1979年于西湖農(nóng)場(chǎng)出生的劉毅，自有記憶起，就常常聽到身邊的很多長(zhǎng)輩懷念以前的家鄉(xiāng)，且每到冬天，就會(huì)看到西湖人民紛紛參與到水利建設(shè)當(dāng)中。在他看來(lái)這一代人是為中國(guó)的水利事業(yè)作出了重要貢獻(xiàn)的，同時(shí)這也讓他自小就意識(shí)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(chǎng)被淹，水深的地方達(dá)到了一兩米。當(dāng)時(shí)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(zhǎng)一段路都需要坐船通過(guò)，直至兩個(gè)月之后西湖農(nóng)場(chǎng)的積水才被抽干?；蛟S就是在這時(shí)，一顆小小的投身水利事業(yè)的夢(mèng)想種子，開始生根發(fā)芽。

1996年，劉毅以優(yōu)異的成績(jī)考進(jìn)清華大學(xué)，就讀于水利水電建筑工程專業(yè)。經(jīng)過(guò)4年扎實(shí)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(guó)水利水電領(lǐng)域的泰斗級(jí)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(shí)、敬業(yè)奉獻(xiàn)、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(zhǎng)，到三峽工地檢查混凝土施工質(zhì)量。當(dāng)時(shí)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(chǎng)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(yàn)尚淺，他們并沒(méi)有看出太多問(wèn)題。

深知高速水流對(duì)底孔過(guò)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(jiān)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(duì)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(jìn)了劉毅心里，使他更加堅(jiān)定了深耕水利、科研報(bào)國(guó)的理想。

2005年，博士畢業(yè)后，劉毅進(jìn)入中國(guó)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(guó)新教授等前輩的傳幫帶作用下，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)入水利水電科研無(wú)人區(qū)，解決了壩工領(lǐng)域的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題，為把我國(guó)壩工技術(shù)推向世界領(lǐng)先水平作出了重大貢獻(xiàn)。

投身水利水電科研事業(yè)的多年來(lái)，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(jìn)入中國(guó)水利水電科學(xué)研究院時(shí)，朱伯芳院士已經(jīng)年近八十，仍然堅(jiān)持每天到辦公室工作。“在科研工作上，朱院士始終堅(jiān)持研究要源于工程，用于工程，以解決工程問(wèn)題為目的，并且研究成果要高于工程實(shí)踐。他還常常教導(dǎo)我們說(shuō)，工程出專家，團(tuán)隊(duì)出成果，水利水電工程不是一個(gè)人兩個(gè)人就能做好的，而是需要團(tuán)隊(duì)協(xié)同合作，才能走得更遠(yuǎn)?！?/p>

除此之外，朱伯芳院士一貫秉持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度，幾十年如一日?qǐng)?jiān)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(lè)趣。這些都深深影響著劉毅及其團(tuán)隊(duì)。

在劉毅看來(lái)，科研是一個(gè)不斷創(chuàng)新、不斷超越的過(guò)程，是后人站在前人的肩膀上繼續(xù)攀登的過(guò)程。無(wú)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(guó)水利水電科學(xué)研究院的朱伯芳院士、賈金生教授級(jí)高級(jí)工程師、張國(guó)新教授等前輩，都為中國(guó)水利水電的建設(shè)和發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。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(tuán)隊(duì)才能在科研上實(shí)現(xiàn)逐步的成長(zhǎng)和豐碩的收獲。

以務(wù)實(shí)敢為之姿，刷新中國(guó)奇跡

在壩工領(lǐng)域，一直有著“三峽最大，錦屏最難”的說(shuō)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(dá)到了790多億元。這個(gè)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(guó)內(nèi)外水電界公認(rèn)為是當(dāng)時(shí)“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(jí)工程。

2007年，當(dāng)時(shí)我國(guó)在建的一些工程發(fā)生裂縫問(wèn)題，劉毅臨危受命與現(xiàn)場(chǎng)工程師團(tuán)隊(duì)一起，在工地連續(xù)奮戰(zhàn)一個(gè)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(jí)工程開始澆筑混凝土。由于這個(gè)工程的技術(shù)指標(biāo)和難度都已超出了世界紀(jì)錄和已有工程經(jīng)驗(yàn)，因此盡管包括劉毅團(tuán)隊(duì)在內(nèi)的大量科研人員在設(shè)計(jì)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(qǐng)下，劉毅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)擔(dān)任了現(xiàn)場(chǎng)科研代表，連續(xù)4年常駐工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行防裂工作指導(dǎo)，根據(jù)大壩施工過(guò)程實(shí)時(shí)仿真大壩性態(tài)，及時(shí)評(píng)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(jìn)度兼顧難題。錦屏一級(jí)拱壩以月均上升6.1米的創(chuàng)紀(jì)錄速度，高質(zhì)量建成“無(wú)縫大壩”，縮短工期4個(gè)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(yàn)證，劉毅團(tuán)隊(duì)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(cè)誤差大、原有準(zhǔn)則簡(jiǎn)單外推風(fēng)險(xiǎn)大等難題。后來(lái)，這一方法作為防裂設(shè)計(jì)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(jìn)行溝通與配合，自大壩澆筑的第一天起，劉毅就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與他們同吃同住同工作。其間，針對(duì)大體積混凝土溫度裂縫頻發(fā)的難題，劉毅團(tuán)隊(duì)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(shí)現(xiàn)了混凝土溫度控制全環(huán)節(jié)、全過(guò)程信息自動(dòng)獲取、實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)、實(shí)時(shí)決策和智能控制，解決了長(zhǎng)期困擾工程界的精準(zhǔn)溫控防裂難題，實(shí)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(tuán)隊(duì)成員赴世界海拔最高特高拱壩葉巴灘工地現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)題，要利用數(shù)百根冷卻水管同時(shí)對(duì)大壩混凝土溫度進(jìn)行精細(xì)化調(diào)控，傳統(tǒng)的采用人工調(diào)控的模式，不僅工程勞動(dòng)強(qiáng)度高，還容易出錯(cuò)。為此，他們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)提出了基于物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)、溫度大數(shù)據(jù)模型、自動(dòng)調(diào)控設(shè)備構(gòu)成的智能溫控系統(tǒng)自動(dòng)化調(diào)控的方法，并結(jié)合工程開展研發(fā)，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的模型構(gòu)建和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(jí)。

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(gè)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(xiàng)技術(shù)有效解決了工程中常見(jiàn)的危害性溫度裂縫難題，應(yīng)用成效顯著，為國(guó)家重點(diǎn)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(guó)際領(lǐng)先水平，也被國(guó)際大壩委員會(huì)主席羅杰斯稱贊道：“這是近年來(lái)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(jí)工程工地現(xiàn)場(chǎng)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(yán)重破壞，交通、通信、電力全部中斷，劉毅與團(tuán)隊(duì)一起堅(jiān)守現(xiàn)場(chǎng)，等到道路、電力恢復(fù)之后，第一時(shí)間評(píng)估了災(zāi)害對(duì)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(duì)措施，不到兩個(gè)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(tuán)隊(duì)為世界第二大水電站白鶴灘的拱壩設(shè)計(jì)建造提供了全過(guò)程技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫大壩的奇跡。2021年，總書記在白鶴灘首批機(jī)組發(fā)電時(shí)發(fā)來(lái)賀信，對(duì)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(yùn)行管理的國(guó)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(xiàng)目負(fù)責(zé)人，已承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“高寒復(fù)雜條件混凝土壩建設(shè)與運(yùn)行安全保障關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目及重大工程科研項(xiàng)目40余項(xiàng)，研究成果支撐了錦屏一級(jí)、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(yùn)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(xiàng)，主編行業(yè)規(guī)范3部，4項(xiàng)成果被納入水利先進(jìn)實(shí)用技術(shù)推廣目錄，已榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)勵(lì)10項(xiàng)，入選國(guó)家人才項(xiàng)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(jiǎng)、水電英才獎(jiǎng)、杰出工程師青年獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)。

在尋常中堅(jiān)守，在變革中創(chuàng)新

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

作為一名長(zhǎng)期工作在一線的科技人員、共產(chǎn)黨員，劉毅時(shí)刻牢記科技創(chuàng)新“四個(gè)面向”，兢兢業(yè)業(yè)、腳踏實(shí)地，按照科研工作“從工程中來(lái)，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(shí)踐行了“把論文寫在祖國(guó)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(gè)領(lǐng)域，2024年“數(shù)智化”一詞還入選了“十大流行語(yǔ)”，可見(jiàn)數(shù)智化賦能已經(jīng)成為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)中的重要一環(huán)。劉毅認(rèn)為，未來(lái)的水利工程也將進(jìn)一步向網(wǎng)絡(luò)化、智慧化、生態(tài)化、人文化發(fā)展，要通過(guò)大力推進(jìn)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(yùn)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(kù)安全智能預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”等科研項(xiàng)目時(shí)，劉毅團(tuán)隊(duì)就對(duì)智慧化水利工程建設(shè)進(jìn)行了積極的實(shí)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(yùn)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(tuán)隊(duì)還通過(guò)科學(xué)分析說(shuō)服國(guó)際同行，助力中國(guó)水電走出去。實(shí)際上，自21世紀(jì)以來(lái)，隨著三峽、錦屏、水布婭、兩河口等一大批技術(shù)指標(biāo)創(chuàng)世界紀(jì)錄的重大水利水電工程的建設(shè)，我國(guó)壩工技術(shù)已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了從跟跑向并跑、領(lǐng)跑跨越，但中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和方法被國(guó)際同行所接受仍需要時(shí)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(tuán)隊(duì)運(yùn)用仿真分析新理論，對(duì)工程進(jìn)行了更符合實(shí)際的評(píng)估，找到了變形原因，提出了應(yīng)對(duì)措施。2016年，劉毅團(tuán)隊(duì)又運(yùn)用仿真分析方法對(duì)贊比亞下凱富峽工程進(jìn)行優(yōu)化，僅建基面優(yōu)化一項(xiàng)就節(jié)約了近3000萬(wàn)元。2017年至今，劉毅團(tuán)隊(duì)取得的科研成果相繼在柬埔寨桑河二級(jí)、坦桑尼亞朱利葉斯尼雷爾、烏干達(dá)卡魯瑪、尼泊爾上崔樹里等十余個(gè)水電站得以應(yīng)用……這些實(shí)踐成果都得到了國(guó)際壩工屆的認(rèn)可，為中國(guó)水電高質(zhì)量走出去貢獻(xiàn)了強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)力。

水利萬(wàn)物而不只有“利”，自古以來(lái)，“治水之患、興水之利”都是關(guān)乎國(guó)家長(zhǎng)治久安的大事。從目前看，在今后較長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期里，重大水利工程建設(shè)仍會(huì)處于投資規(guī)模大、建設(shè)強(qiáng)度高、實(shí)施主體多元的發(fā)展階段，但新的時(shí)代將會(huì)對(duì)水利工程建設(shè)提出新需求、新要求，對(duì)此，劉毅團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)俯身山河，久久為功，篤行不怠，以先進(jìn)、實(shí)用的水利科技成果不斷書寫治水安邦、興水利民的新篇章。