“双院士”林秉南
林祖泉
林秉南论文集
林秉南
中国科学院和中国工程院“两院”院士林秉南,是我国水利学与河流动力学家、中国水利水电科学研究院高级工程师、名誉院长。
林秉南,祖籍莆田市白塘镇洋尾村,1920年4月21日出生于马来西亚。父亲林黄卷早年加入同盟会,辛亥革命时,参与莆田光复之役,1915年南渡新加坡,任挂罗庇劳埠华侨学校校长,筹饷支持孙中山。
在父亲影响下,林秉南从小立志报国,1931年考入广州市立师范学校附中,“九一八”事变时,他与同学们走上街头宣传抗日,抵制日货。1938年,考入交通大学唐山工学院(今西南交通大学)土木系学习,大学毕业时荣获学校斐陶斐励学会的金钥匙奖。1942至1943年,林秉南留校任结构学助教。之后,奉命参加贵州修文水电站的勘测设计工作。1946年,作为教育部第一届公费留学生,赴美国爱荷华州立大学学习深造,先后获硕土和博士学位,1952年受聘美国科罗拉多州立大学任教和从事研究工作,并担任研究生部的助理教授,讲授明渠水力学、高等流体力学、工程数学、水力学及部分泥沙工程等课程。1956年初,林秉南毅然离开生活和工作条件优越的美国,带着家人回到祖国,决心把“科学救国”的美好愿望变为现实。
林秉南从事水利学及河流动力学的研究,造诣很深,尤其是在高坝水利学、明渠不恒定流以及泥沙运动等领域的研究取得开拓性的成果,为我国水利学、河流动力学的科学研究事业做出重大的贡献。。
早在国外工作时,林秉南就首先提出两种指定时段构造特征线网法和明渠不恒定流计算法,被分别收入美国H.Rouse编《工程水力学》和V.T.Chow著《明渠水力学》及日本间仁和安芸胶一编《物部水理学》3部专著中。
回国后,林秉南继续进行高坝水利学和明渠不恒定流的深入研究。他看到高口峡谷地区建的许多高坝水电站,洪水季节往往洪峰高、洪量大,大坝必须经常泄洪。如果泄放的高速水流猛烈冲击两岸或淘深岸基,便会增大坍岸的危险。为确保两岸的安全,林秉南着手研究水库溃坝洪水演进的问题。他是我国第一位进行水体空然泄放实验模型试验的学者,为后来研究与解决长江三峡防护问题提供了重要理论基础。
在高坝水利学方面,林秉南发展了收缩式新型消能理论,包括宽尾墩及窄缝挑坎的研究,为高坝泄洪消能,特别是在高深峡谷建设的高坝泄洪消能提供有效方法。他还提出:在一定条件下,宽尾墩下游的部分溢流的剖面可以采用非光滑面,简化施工,曾集体获得国家科技进步二等奖。这些研究成果应用于潘家口、安康、龙羊峡、东江、五强溪、岩滩等工程中,取得了显著的经济效益和社会效益。
林秉南还亲自指导我国第一座大型活动高速水流掺气陡槽建设,其供水管道活动接头、导流片加速扩大段等关键部位设计,以构思新颖、设计巧妙受到同行称赞。1958年,他与钱宁教授等主编出版《高速水流》论文译本,约120万字,深受全国水利系统科技人员的欢迎。
在不恒定流研究方面,林秉南率先在国内开展溃坝波的实验和理论研究。上世纪70年代,他与浙江省河口海岸研究所合作进行杭州湾潮流计算时,将二维特征理论与特征偏心差分格式相结合,取得良好的计算精度和稳定性。80年代初期,他首先将二维特征理论用于大面积海湾和河口,后来又在国内得到推广。
在泥沙研究方面,林秉南首次采用高准确度的实验,证实浓度效应的存在,同时研究含沙浓度和颗粒雷诺数对泥沙沉降速度的影响,并进行过大量水槽输沙试验,取得突破性进展。从1985年起,他担任三峡工程泥沙专家组组长,提出双汛限水位的三峡水库调度方式,可增加有效库容;以及引海水冲深黄河下游河口段,增加防洪安全等建议,引起有关部门的高度重视。
作为一名资深的水利水资源专家,林秉南时刻关注着我国的水利工程建设和水资源保护问题。他在《水利工程中需要研究的几个问题》中积极建言献策,对我国南水北调和海水淡化、恢复八百里秦川富饶发展和消除库区社会不安定因素等,提出许多建设性意见;并且提出必须深入研究水土保持对干流减沙的效应,加大河流治污力度和合理利用水资源等建议。
林秉南常说:“科学是为人类服务的,有了成果应及时交流,以利于推广和抛砖引玉。”为此,他一贯重视对年轻人的培养,言传身教,培养他们良好的科研道德和实事求是的作风。改革开放以来,他介绍一批年轻学者到国外先进的水利科研单位和学校进修学习。从1963年起至1988年,他先后指导了16位(硕士、博士)研究生,从选题、研究方法、论文撰写总是亲自指导,连文字表达和书写都严格要求(甚至送字帖给写字较差的学生练字)。
林秉南历任中国科学院水工研究室研究员、中国水利水电科学研究院高级工程师、副所长、所长、院长、名誉院长。他还先后被聘为清华大学兼职教授、武汉水利电力学院名誉教授、水利水电科学研究院学术委员会主席、国家科委及水利电力部长江三峡工程论证泥沙专家组组长等。还担任过中国水利学会副理事长、国际水利学研究协会亚太地区分会主席、水利电力部科学基金委员会主任委员、联合国发展署亚洲地区泥沙冲淤培训项目经理、世界银行三峡工程可行性研究国际咨询组成员、国际泥沙研究培调中心顾问委员会主席。发表水利方面的论文50多篇,出版《工程泥沙》专著和《林秉南论文选》。他还担任水利电力出版社特约编委顾问和《国际泥沙研究(英文版)》总编、《海洋学报》副主编等职务。
1978年,林秉南被评为水电部科学技术先进工作者;1986年,当选美国爱荷华大学杰出校友;1991年,当选中国科学院院士(学部委员);1993年,当选美国爱荷华大学杰出校友工程院成员;1997年,获得美国土木工程学会水利工程奖和国际水力学研究协会荣誉会员称号(终身);2001年,获得蔡泽深资深院士荣誉奖;同年又当选为中国工程院院士。他是第五、六、七、八届全国政协委员。
2014年1月3日,林秉南因病在北京逝世,享年94岁。