扬大教授陆林广：国内大型泵站流道设计人
- 发布时间：2014-02-10
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BF35导读：南水北调东线一期工程已在去年年底正式通水，扬州大学水利与能源动力工程学院陆林广教授参与了其中多座泵站的流道设计，优化了水力设计，为工程节约了大量资金，被誉为“国内大型泵站流道设计人”。
陆林广的办公室不大，墙上有一幅字：学以致用、求真务实。陆林广说，这是他的人生信条。
陆林广
1947年生，扬州人。扬州大学水利与能源动力工程学院教授，博导，被业内誉为“国内大型泵站流道设计人”。在南水北调东线一期工程新建的21个大型泵站中，除采用全套进口设备和技术的6座泵站外，他的团队承担了15座泵站的流道水力设计。其大型泵装置优化水力设计在南水北调和国内其他重要工程的48座大型泵站得到了成功应用，每年可节省上亿元。该研究成果获江苏省2012年度科学技术一等奖，他本人也成为扬州市2013年度十大功臣之一。
高中毕业下放公道
结缘水利工程
1947年7月，陆林广出生于扬州一个普通职工家庭。上学时，他成绩优异，从初中到高中，一直就读于扬州中学。1968年高中毕业，陆林广作为知青被下放到当时的邗江县公道公社。
1969年9月，国家水利重点工程——淮河入江水道开挖，需要从各生产队抽调民工，陆林广报名参加了。
“当时对水利工程没有任何概念，就是因为工地上有食堂，不用每天为做饭烧菜发愁。”陆林广告诉记者，工地上每人每天可以保证2斤3两的粮食，对于当时的小伙子而言，“民以食为天”是一个真理。
在干活的间隙，陆林广才渐渐了解了淮河入江水道是怎么回事。“淮河经常发洪水，根本原因就是洪水到了洪泽湖就没有出口了，这项工程就是挖一条水道，让淮河的洪水可以从洪泽湖通到长江。”
当时的水利工程建设水平很有限，没有挖土机械，主要依靠肩挑人抬，延绵上百公里的河道上，人山人海，场面很壮观。
年轻的陆林广在工地上，每天挖土、挑土、爬坡。当地都是岗土，很硬，非常难挖，人站在宽大的锹上用猛力蹬，一次可挖一大块土，扁担两头一头放一块也有80多斤。早晨天没亮就出工，晚上回到工棚吃了晚饭倒头就睡。艰苦的劳动，磨炼了他应对困难的意志。
44年前的他不知道，这次与水利的偶然结缘，竟然一生与水利相伴。
恢复高考考入水院
毕业留校选择冷门
1970年春节，陆林广因工作需要，被调到了淮河入江水道邗江县工程团营部从事文字宣传工作，后来又做了工程团的电工，就在工程团留了下来，其间还参与了瓜洲抽水站的建设。
1976年1月，陆林广被招工进入邗江县水利局。1977年恢复高考制度后，他立即决定参加高考，已到而立之年的他还想去圆大学梦。在瓜洲抽水站工作期间，苏北农学院机电排灌系的学生来工地实习，陆林广才知道扬州的大学里有一个水利方面的专业。在填写志愿时毫不犹豫地选择了这个专业。
“当时我岁数不小了，不想离开扬州，工作一直和水利打交道，也不想转行了。”
在本科毕业前的一次课程设计时，陆林广对教科书上有关泵站流道的设计方法产生了疑问。从理论上讲，所设计的流道内是不应该有漩涡的，水流在流道中转向时，水流方向应该是紧贴着管道，但按教科书上的方法画出的设计图却出现了过流断面相互交叉的现象。
老师的答案是：设计图画成这样，是为了简化计算。原来，由于当时还没有计算机，太复杂的数据计算无法完成，为了解决流道设计问题，只能对流道的计算和设计方法进行简化。
“大型泵装置的流道设计方法在理论上作了过多简化，与实际情况出入较大。”陆林广认识到需要对这一领域作进一步的研究。
1982年毕业留校后，陆林广选择了流道水力设计这一较为冷门的研究方向。“当时，国内外普遍重视水泵的研究和开发，对流道的水力设计研究重视不够。”
让陆林广当年困惑不已的问题，直到1986年才找到解决的途径。当时，上海机械学院的一位教授来学校讲学，他才知道有一种新发展起来的数值计算方法可以解决这个缺陷。所以那一年的下半年，就去了上海机械学院进修计算水力学的课程。
潜心研究流道设计
提高流道流通效率
选择流道水力设计这个学科研究方向后，陆林广汲取了计算流体动力学和运筹学中的有关先进理论及方法，经过20年努力，实现了流道水力设计从一维到三维方法、从简单计算到优化设计的跨越。终推出了“低扬程泵装置优化水力设计”这一自主研发成果。
什么叫“低扬程泵装置优化水力设计”？
陆林广用通俗的语言作了解释。
大型泵站的工作主体是泵装置，它由三部分组成：进水流道、水泵、出水流道，这三个部分之于泵站，就分别像是人的静脉、心脏、动脉。
“南水北调东线工程的泵站每年需开机5000～8000小时，耗电量较大。在成功送水的同时还需考虑节能减排和降低调水成本，因此泵站的工作效率至关重要。除了水泵本身要求较高的设计水平，对进水流道与出水流道的设计同样也有很高要求。”
“当时国内外大型泵装置的设计都存在重‘心脏’、轻‘血管’的问题，即对水泵设计的研究都十分重视，但关于流道的设计却鲜有人关注。”陆林广说，他的研究就是关于流道的设计。
在泵装置中，流道的设计有多重要？陆教授解释，当进水流道设计不好，流道内就会不断产生漩涡，可能导致水泵机组发生振动和损坏，如同空气不断进入心脏，后果不堪设想；而如果出水流道设计不合理，流道阻力大、效率低，就如同发生动脉硬化，其后果也非常严重。
很长一段时间以来，国内外普遍重视水泵模型的研究和开发，对流道的水力设计不够重视，大大束缚了大型泵装置效率的发挥。
陆林广的研究究竟改变了什么呢？“再打个比方，如果把泵装置比作一件衣服，其中水泵是腰带，那么流道则是上下的袖子、裤腿，怎么把衣服设计得更符合人的身材，更贴身，更舒适，也是一门学问。而现在国内外的专家很多对‘衣服’的设计要求并不高，可能这边大点，那边小点。”陆林广解释，而他的研究，其实就是在给泵装置做合适的“衣服”，让它穿着正好，流道更贴合泵站的尺寸和满足水泵的需要，流通更为平顺、流畅，效率自然也就提高了。
南水北调东线宝应站
推翻日方设计的流道
真正让陆林广声名鹊起的是南水北调东线工程座泵站——宝应站。
南水北调工程是目前世界上大的调水工程。东线工程从我市江都境内的三江营引水，沿京杭大运河逐级提水往北输送，重点解决苏北、山东、天津及河北东部的缺水问题，涉及人口1亿多人。东线工程输水干线长1156公里，全线分为13个梯级抽水，需要建设大型泵站51座，其中一期工程新建泵站21座，去年东线全线试输水已获得成功。
2002年，宝应站开始建设。该站是南水北调东线工程开工典礼所在地，也是东线工程兴建的座泵站。当时，该站引进了日本的水泵设备和技术，一些专家主张整个泵装置成套引进，除水泵设备外，进出水流道的水力设计也同样引进。凭借自己多年的研究经验，陆林广对日方设计的流道提出了质疑，认为其水力性能并没有达到佳。
“当时很多人觉得日本的技术水平肯定比国内高。我去日本时与有关技术人员进行过交流，实事求是地说，他们的水泵设备水平当时确实比较高，但是他们的进出水流道水力设计并没有多少研究。”
陆林广运用自己的研究成果为宝应站重新设计了流道，通过计算机仿真和模型试验比较，新设计的流道比日方流道的水头损失减少了15cm。经过泵装置模型试验检测，新流道设计令泵站效率提高了2％。
他将自己的方案与建议提给了相关部门。“有效率更高的方案，为什么不用呢？”各方为此重启论证程序，终，相关单位确定宝应站采用陆林广的设计方案。
“当时相关领导是有压力的，如果因没有成套采用日本的技术方案而出什么问题，拍板采用我们方案的领导是要承担责任的。”
2006年，宝应站建成后进行的现场测试表明，水泵机组运行稳定，泵装置效率达到82％以上，创造了国内外低扬程泵站泵装置效率的高纪录。
“正式测验前，大家的心都是拎着的，终的测试结果出来以后，心才放下。这也证明了，我们的设计水平是国际先进水平。”陆林广说。
自此，陆林广“一战成名”，在国内国际的大型泵站流道设计领域名气越来越大，前来找他的人也越来越多。
东线一期15个泵站
由他主持设计流道
正是由于陆林广在水泵流道设计方面的信誉，南水北调工程建设单位先后邀请他担纲流道优化设计。
“南水北调工程是国内的大工程，全国很多高校与科研院所都很感兴趣，都想参与。”陆林广告诉记者，不少参加泵站机电设备投标的水泵生产厂家找到他，要求为其进行流道设计，共同参加投标。
“有时参加某泵站投标的几个厂家都来找我们设计流道并共同参加投标，不管是哪家中标，流道设计都是我们来做。”
记者了解到，在东线一期工程的21个新建大型泵站中，15座站的流道设计由陆林广的团队完成。经过水利部有关机构的严格测试，这15座泵站设计扬程和平均扬程工况点的平均泵装置模型效率分别达到77.4％和76.6％，与本世纪初我国大型低扬程泵装置效率总体水平相比，提高了7个百分点；睢宁二站的立式混流泵和邳州站的贯流泵装置效率均超过83％，达到了国际水平。
陆林广对成套引进日本设备技术的东线工程金湖站和泗洪站流道水力设计进行了优化。
实践中，陆林广的研究成果《南水北调工程大型泵装置优化水力设计理论与应用》在南水北调和国内其他重要工程的48座大型泵站得到了成功应用。应用这项研究成果的48座大型泵站总装机容量为38万千瓦，按泵装置效率提高7%、每年运行5000小时计算，每年可节电13000万千瓦时，节能减排效果显著。这项研究成果获得了江苏省2012年度科学技术一等奖。
“南水北调工程是国家大型工程，能够参与其中，也不枉此生了。我一定要把高水平发挥出来，，不留遗憾，应用于工程实践的东西必须经得起时间的检验。”陆林广说。
多年来，陆林广设计的流道从未出过问题，他的名字，已经成为品牌。
陆林广的办公室里挂着一幅字：求真务实，学以致用。他告诉记者，为水利工程服务，必须实实在在，不能搞半点虚的。
年近七旬仍在研究一线
解决很多理论技术难题
1947年出生的陆林广，今年已经67岁了。1米82的瘦高个儿，患有严重的腰间盘突出症，习惯性两只手叉着腰。很难想象，一直到2012年，他才告别讲坛，不上课了，但是依然担任研究生导师，坚持在泵站流道设计一线工作。
陆林广与研究生一起做实验，反复比对数据、讨论实验中出现的问题，近年来，他和他的团队对大型低扬程泵装置优化水力设计的若干理论问题系统地发表了30多篇论文，解决了很多理论和技术难题。
“作为教师，教学当然是位的。”陆林广不上课的时间，几乎全部用在了科研上。他是不存在假期的。“从南水北调正式开工以来的10多年里，几乎没有节假日。很多应用研究工作都是在假期完成的。”
研究与实验工作在常人看来异常枯燥，陆林广却乐此不疲。
接受记者采访时，陆林广饶有兴致地打开电脑上女儿在美国给他发来的外孙女的视频，画面上，小宝贝憨态可掬的表情让陆教授很开心。
“快1周岁了，我还没见过真人呢，太忙了，等我把手头的事情忙完，准备到美国去看看她们。”他有点遗憾地说，“我其实是不赞成孩子留在国外的，到老了，也就剩下钱了，还有什么？我虽然收入比不上她，但是老了回过头看看，好歹为自己的国家做了不少有益的事情。”陆林广说。