马以超：创新研究打破技术瓶颈，跨界融合谋求转型之路

资讯 TOM 2019-01-04 09:41

近年来，我国水利水电技术领域得到了长足的发展，建成了一大批高技术难度工程，在坝工、长距离引水等方面我国的技术水平已经走在世界前列。另一方面，传统水利水电行业也在向综合化方向转型，跨界与生态成为新的关键词，水利技术领域也正在发生着深刻的变化。

该领域专家马以超是这一变化的见证者和亲历者。他和他的团队在这一领域成绩突出，他们从实践中探索，总结经验教训，勇于创新，他们的努力被业界认可，他们也收获了诸多极具分量的奖项。

上世纪90年代初至新世纪的前十年是中国水电快速发展的二十年，1993年马以超从浙江大学土木系毕业，刚好赶上这一难得的发展机遇。大量的工程实践机会，再加上自身的刻苦努力，马以超从一名见习逐步成长为一名经验丰富的工程专家，特别是在拱坝和长距离引水工程方面，他有着极深的造诣，并取得了一些关键技术的突破。

(应用优化技术设计的顺溪水库拱坝，坝高101米)

从1998年至2012年，马以超主持了十余座拱坝的设计工作，以及数十座拱坝的论证与研究、评价等，在业内有着极高的技术威望。这其中有坝高104米高的华光潭水电站拱坝(高薄拱坝，2005年建成)，64米高下岸水库拱坝(宽河谷拱坝，2003年建成)，101米高的顺溪水库拱坝(2014年建成)，84米高的仙居水电站拱坝(2004年建成)，66米高的芙蓉水库拱坝(2004年建成)，63米高的左溪水电站拱坝(2007年建成)，54米高的周公源水电站拱坝(2009年建成)，48米高的多底河水电站拱坝(2011年建成)等等。总结多年工程实践经验，以及以工程为背景进行的科学研究，马以超发表了《拱坝体形优化设计中若干问题探讨》、《拱坝柔度系数的统计规律及合理方量估算》、《中低拱坝裂缝成因及危害性浅析》、《拱坝结构安全评价方法初探》等一批高质量论文，形成了他在体形优化设计、安全度、客观指标等方面的独到观点和理论体系，并为之后的拱坝建设项目提供了非常有益的工程借鉴。

“中国的坝工技术其实已经走在了世界前列，特别是拱坝工程。但是中国的拱坝技术发展其实也是很不平衡的。国家在300米级高拱坝方面进行了巨大的科研投入，但是对于100米级的中高坝其实研究并不多，而对于数量众多的50米坝高以下的拱坝研究则更少。我的研究重心其实就是后两个方面，一是百米级中高拱坝的设计，找到经济性与安全性的平衡，第二就是大量已经建成中低拱坝的安全评价和除险加固。前面二十年我赶上好机会，做了不少中高拱坝，也许以后的设计师不再会有这样的机会。现在拱坝建设的高潮已经过去，后面更多将会是管理方面的需求。所以后面关于拱坝安全评价和加固方面还有很多事情可以做，这也许还会是我下一个十年的方向。”

长距离引水是马以超在水利水电领域另一个专攻的方向。引水式开发的水电站都会长距离的输水系统，比如华光潭水电站一、二级输水系统(2005年建成)总长超过14公里，承担内压超过200米，其进水系统、调压系统、高压管道系统、岔管等都非常复杂。马以超在入行早年即对钢岔管的设计方法进行了改进，成倍地提高了工作效率，他的这一创新方法后来十多年间用于40多座水电站引水系统的设计。后来，马以超又承担了市政工程领域的一些长距离引水工程，并进行了一些关键技术的创新，比如杭州钱塘江引水入城工程(2009年建成)在自流无压条件下很好地解决了水源多泥沙造成的流道淤积隐患;闲林水库工程(2016年建成)提出了高水头条件下的双向水动力构想并付诸实施;千岛湖引水桐庐配水项目(建设中)利用穿江盾构构建了城市综合管廊等等。

(闲林水库和双向输水系统)

长距离引水工程战线一长很多问题就会放大，比如水锤，造成的麻烦有时候是致命的，这个有过深刻的教训。还有管道压力问题，压力越高对体形和材料要求也越高，所以钢管分岔的地方(岔管)就很麻烦。多底河水电站钢管设计压力超过1100米，当时设计的时候想尽了办法，体形的问题才解决又出来了材料问题，钢板太厚难以退火无法成型，后来马以超团队找到了特种钢材，解决了问题

杭州引水入城项目的泥沙淤积问题一直是个需要解决的问题。因为如果采用压力输水以后高昂的运行费会给城市财政造成很大负担，所以必须要采用自流无压引水的方式，但这样泥沙就容易淤积了，钱塘江的泥沙是有名的‘铁板沙’，马以超和其他相关专家为了攻克难题，建了数学模型，又在钱塘江边建了物理模型，反复试验修正设计。终于工程建成通水，一直用到现在，其间放空检查过两次，完全没有淤积，这证明他们的设计成功了。

(水电站钢岔管模型)

2010年以后，中国水电建设的高潮逐渐退去，河湖综合治理的高潮很快到来。另一方面，河湖治理的需求也逐渐从单一防洪安全需求扩展到水体修复、生态保护，以及城市滨水空间的开发利用等。而这些领域过去是分散隔离在好几个不同行业领域，比如市政、环保、农业、林业等。要在一个项目里实现水安全、水环境、水生态、水景观的综合并不简单，要突破行业壁垒更是不容易。

2013年，马以超创造性地将景观、市政以及传统水利专业力量整合起来，组建了生态水利团队。马以超和他的团队以河湖综合治理业务为切入口，积极探索河湖治理新的工作模式，成功实践了从黑臭河治理、河流生态修复、区域调水，到流域水环境提升、滨水空间开发利用等一大批美丽河湖项目，并将水利治理与海绵城市建设结合起来。他们的工作有跨界、有创新，更有突破!

生态理念落地并不容易，马以超也遇到了不小的阻力，比如缩小渠道的平常过水断面改成溪流和湿地，但现在河道非常生态非常漂亮，获得了一致认可。

对于高湖蓄滞洪区改造项目，突破性地把滞洪区与城市湖泊结合起来，这是一个创举。这个项目里融入了不少现代城市水利的思想，比如弹性城市、低影响(LID)和水敏性设计、湿地净化与生态修复、水生生态系统构建等，可以说完全没有可以借鉴的先例，都是创新的方法和理念。

河湖综合治理其实是传统水利的升级版，浙江省作为中国东部地区经济较为发达的省份，河湖综合治理的目标是美丽、安全、生态。当然，综合是功能的综合，也是技术的综合，或者技术的跨界与融合。河湖治理需要更多的视角和更宽的视野，以及多专业的融会，还有更多的技术以外因素的考量。马以超作为资深专家在很多场合表示“少一些争论，多一些实践”，一直以来他不断为所在的专业领域贡献他的专业技术，并获得了广泛认可。