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解读“地书”的大师
来源:华东院 作者:华东院 时间:2022-09-21 字体:[ ]

单治钢,1986年参加工作,华东院总地质师,正高工,国家注册土木工程师,华东院博士后导师、河海大学博士生导师、东北大学兼职教授。

从事地质勘察工作36年来,单治钢先后主持或参与了40余座水电工程和百余项工民建项目的工程地质勘察研究、关键地质技术难题的决策和技术管理工作。

获享受国务院特殊津贴专家、百千万人才工程国家级人选、国家有突出贡献中青年专家、全国电力勘测设计大师、浙江省工程勘察设计大师、浙江省有突出贡献的中青年专家、浙江省151人才工程重点资助人选、浙江省省部属企业“能工巧匠”、葡京直营APP“改革开放40周年先进典型人物”、葡京直营APP“创新争先奖先进个人”等荣誉称号。

从雅砻江畔到金沙江上

从一张八十年代的老照片上,我们看到刚刚参加工作的单治钢和勘察队的同事们在锦屏工程踏勘途中江边小憩,他坐姿端正,穿着新潮,手边立着一把绿水壶,腿上放着几张图纸,背后江水湍急地朝着下游流去。这样的场景曾经无数次发生在踏勘途中,如今江水依旧,单治钢已在工程地质实践中度过了36个春秋,他始终驻守在水电工程、岩土工程勘察和科研的第一线。

中国十大水电站之一的锦屏二级水电站是单治钢负责的主要项目之一,这座装机容量4800MW的水电站位于雅砻江锦屏大河弯处雅砻江干流上,是中国三大河弯引水发电开发的先行者和开拓性工程,拥有世界上规模和技术难度最大的水工隧洞群。4条引水隧洞单洞长17km、洞径11m,埋深1500~2000m,最大埋深2525m,穿越不同地层、构造及水文地质单元,存在高地应力、岩爆、岩溶涌突水、有害气体等问题,建设规模和技术难度可谓世所罕见。

“锦屏特殊的地理条件,常规的勘探方法难以适用”单治钢说,工程一项项地质难题的攻克,如今回想起他仍记忆犹新。他们创新了高山峡谷岩溶水文地质勘察方法,首次实现了113.87MPa地应力实地测量;他们创新深埋隧洞地质超前预报技术,预报与实际开挖吻合率达92%;他们首次提出“岩体地应力和高地应力条件下岩体破坏类型及判别”方法;建立了岩爆风险分区风险预测和隧洞突涌水灾害风险识别与预警方法;他们还构建了突出高地应力及岩爆、高外水压力等因素的超深埋围岩分类体系,填补了国内外技术空白……2011年7月,锦屏二级水电站全部机组投产发电,看着华东院几代人的锦屏梦终于实现,单治钢心中有着说不出的自豪与感动。

而当时就在距离锦屏二级水电站200公里外的另一侧,一座大国重器正在悄然崛起。由华东院承担全过程勘测设计的白鹤滩水电站是世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程,电站装机容量16000MW,是推进我国绿色发展的强力引擎。

作为华东院白鹤滩水电站副总工程师的单治钢,面对电站复杂的工程地质条件和多项关键技术问题,凭借着丰富的工程经验和卓越的技术水平,在遥感和常规勘探试验的基础上,对工程区主要地质问题给出了定性和半定量的结论,为工程建设提供扎实、科学的依据。

2021年6月28日,白鹤滩水电站首批机组安全准点投产发电,习近平总书记致信祝贺,李克强总理作出批示。它将为我国“双碳”战略实现,发挥重要作用,为我国乃至世界水利水电史增添浓墨重彩的一笔。

“有困难找单总”

地质工作是水电工程最早进入的专业,他们面对的往往是最为原始、狂野的自然环境。没有路、没有水、没有电、没有固定住所,没有任何既有条件,陪伴他们的只有满天繁星和浩瀚苍穹。面对了无人烟的崇山大川,徒步翻山越岭、风餐露宿是单治钢的常态,岩石和裂缝总是他绕不开的工作对象。条件虽然艰苦,但他却始终以积极、乐观的心态投身其中。

上世纪八、九十年代的单治钢正值人生风华正茂的年纪,在四川锦屏工程现场踏勘中,年轻的他喜欢用文字记录下当时的点点滴滴。在日记中,他把野外踏勘比作健身运动——攀岩;把大山深处当成练歌房,时不时还KK歌;他把下陡坡时偶尔不小心的滑坡戏谑成“空降”;他将走夜路想象成新时代夜行军……当时大家都曾经打趣说,“单总很有艺术家的气质”。

“越本质的现象往往越是隐藏在最危险的地方”单治钢说,也正是为了看到这些地质现象的本质,他总是冲在现场工作的第一线。2005年,锦屏水电工程辅助洞涌水量巨大。为查明涌水原因,保证工程施工进度,单治钢冒着危险第一时间蹚着齐腰深的冷水进洞观察;2010年,卡拉水电站坝址边坡的一条深裂缝引起了极大的关注,为了查明成因和影响,单治钢毅然第一个钻进了这条仅有两张A3纸宽,却有10层楼深的裂缝,观察着大自然的“鬼斧神工”……这种乐观执着、不畏艰险的精神,使他读懂了大自然“演绎”了亿万年的变迁,攻克了一个又一个技术难题。

“有困难找单总”,这是很多项目在面对重大地质问题时的第一反应,尽管作为勘测大师,但他的工作却没有多大的变化。“如果他在杭州,到办公室肯定能找到他;在工地,到地质条件最复杂的地方肯定能找到他”,这是勘测团队同事们总结出的基本规律。

投身水电事业的36年里,他一年平均需要核定报告几十份,近百万的文字、数据。每发现一个重大的地质问题,他几乎都要到现场跑上两三趟。同事们对单治钢的印象几乎都是“熟悉又陌生”,之所以熟悉,是因为他们一年中至少会在他们各自所在的工程现场看到他1到2次;之所以陌生,是因为一年也许仅能见到他1到2次。尽管工作十分繁忙,但他仿佛对任何可以助力地质勘察技术发展的新鲜事物都有着无限热情。

世纪之初,当数码相机在国内刚刚兴起的时候,他就凭着“敏锐的触角”积极探索其在水电地质勘察中的应用,他主持研发的数码照相三维地质编录系统,在数码相机畸变参数反算、数字图像处理和三维影像建模等方面领先国内外。

他带领团队研发的GeoStation系统,实现了地质数据管理、数据驱动自动化建模、二维图件自动编绘与动态更新、地质水工模型同切剖面等多项关键技术,已在30余项大型水电水利工程中应用。

“把两件事情做好”

对所取得的成绩,57岁的单治钢并没有止步不前。他坦言,希望自己在退休前,把两件事情做好。

其中之一便是做好海上风电勘察工作。他在主持生物质、海上风电、潮汐发电等新能源工程的工程地质勘察技术研究工作的基础上,带领团队创建了海洋岩土工程勘察技术与装备浙江省工程研究中心。该中心现已承担百余项海洋工程和大量海上风电勘察任务,为我国新能源工程,尤其是海上风电工程勘察技术与装备总体达到国际先进水平,打造国内外海洋工程领域有广泛影响力的研发创新基地,引领海洋岩土工程产业发展,服务国家海洋经济开发建设,助力“海洋强国”战略的实现。

青年人才的培养是单治钢挂心的另一件事。作为全面负责勘测专业的带头人,单治钢一直重视年轻同志的培养和队伍建设,他提醒广大青年技术人员在工作之余要重视总结,这既是对以往工作的归纳梳理,也是对勘探技术的成果转化。他以身作则,坚持每年撰写论文或技术总结,并坚持抽出时间与青年员工进行技术交流。

作为华东勘测设计研究院博后工作站导师,他先后指导了20名学生,瞄准国际前沿和工程建设需求,产生了一批具有较大应用和理论价值的成果。单治钢对于年轻人的影响是巨大的,他严谨的治学态度,积极乐观的工作心态,丰硕的技术学术成果,成为一大批年轻员工成长道路上的指明灯。

近年来,单治钢先后主持和参加国家、省部、集团级科研项目10余项,包括国家“973”计划项目1项,国家自然科学基金重点基金2项、面上基金3项、省重点研发计划项目1项等。到目前,他累积获国家级科技进步奖二等奖2项、国家级勘察奖2项,省部级科技进步奖27项,省部级勘察、咨询奖25项,获授权发明专利46项、美国专利4项,发表论文120余篇(其中SCI、EI检索43篇),专著5部。除此之外,他以第一主编的身份,出版了国家标准1部、行业标准5部;以第二主编的身份,出版了行业标准6部,并参编国家、行业标准8部。

当一条条大江大河迸发出清洁的能源,一座座险山峻岭变成安居的乐园,人们感慨于工程技术的伟大时,单治钢总是虔诚地说:“我们只是摸清了山河的脾气,遵循了山河的规律,让人与自然更和谐相处罢了。”这位几十年专情河川,阅读高山的“大师”,以行者的姿态,依旧在工程勘察的道路上谨慎向前。

锦屏工程踏勘江边小憩(左起第四位为单治钢)

20世纪90年代初正在工作的单治钢


单治钢(左三)在踏勘途中

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