谷兆祺教授笔记撷珍

2019年10月23日是谷兆祺教授的周年祭日。为纪念谷兆琪教授逝世三周年，清华大学水利水电工程系整理了谷教授生前的八十余本笔记，以及谷教授的同事、家人、学生等纪念他的文章结集出版以表达对谷教授的怀念之情。本书系怀念谷兆琪教授逝世三周年的纪念专集。

清华大学水利水电工程系（简称水利系）建于1952年，其前身是清华大学土木工程系水利组。水利系的学科布局覆盖水利工程一级学科的全部二级学科（水文学及水资源、水力学及河流动力学、水工结构工程、水利水电工程、港口海岸与近海工程）以及归属于土木工程一级学科的岩土工程学科和归属于管理科学与工程一级学科的工程项目管理学科，其中水工结构工程、水力学及河流动力学两个二级学科是全国重点学科，各学科方向均具有硕士和博士学位授予权，还设有水利工程博士后流动站。水利工程一级学科在教育部组织的一级学科评估中综合排名全国第一。

序
谷兆祺教授生平及简历
第一章 扬国威让日本人不得不服气的谷教授
一、尼泊尔库勒克哈尼电站项目说明
二、谷兆祺教授关于库勒克哈尼二级水电站的笔记
三、访日背景说明及谷教授关于与日方谈判的汇报
第二章 学优选 引进挪威水电开发新理念、新技术
一、谷兆祺教授与挪威水电领域的关系
二、谷兆祺教授在挪威的笔记摘录
三、注释及说明
第三章 记教训 看苏联解体前夕的状况
一、邀请苏联教授来华及谷兆祺教授一行访苏的背景
二、谷兆祺教授有关访苏的笔记
三、注释及说明
第四章 添光彩 作为联合国专家在伊朗的出色亮相
一、谷兆祺教授在伊朗咨询工作的背景信息
二、谷兆祺教授在伊朗的工作笔记
三、注释及说明
第五章 访亲友 退休后的谷教授在美国访问不忘水电工程
一、谷兆祺教授访美的背景
二、谷兆祺教授访美笔记
三、说明及注释
第六章 发余热 赴东南亚为发展中国家水利工程出谋划策
一、为泰国宋卡供水工程咨询
二、为马来西亚里瓦古电站咨询
三、考察柬埔寨湄公河流域，提出水电开发规划方案
四、为印度尼西亚杜迈输水工程咨询
第七章 编后
附录 有关谷兆祺教授的报道和亲友、学生、同事们对他的追思

    第一章 扬国威 让日本人不得不服气的谷教授
     一、尼泊尔库勒克哈尼电站项目说明
     1984年7月，这是改革开放后谷兆祺教授第一次出国咨询访问。虽说参与咨询的库勒克哈尼（笔记中译为库里卡尼――编者注）水电工程在尼泊尔，但谷教授去的国家却是日本。那时虽然中国开始实施改革开放政策已经六年，但中国水电技术力量走向世界却还是刚刚起步，尤其与我们“一衣带水”的邻邦日本的差距更是显而易见的。此外我国的水电施工技术规范与国际通用的标准还没有接轨，各自执行的要求不同，语言沟通能力较低，更造成中国施工队伍承接国外工程的困难，也引起日本监理公司的极大不满。而既懂英语又懂技术的谷教授的出场，则使傲慢的日本监理工程师服了气。
     库勒克哈尼水电站位于尼泊尔首都加德满都西南约30km的库勒克哈尼（Kulekhani）河上，地处纳拉亚尼省（Narayani）马克万普尔区（Makwanpur），于1977年开工建设。水库大坝为心墙堆石坝，优选坝高107m，水库总库容0.853亿m3，主要作用是发电，工级电站装机容量6万kW（1982年完工），Ⅱ级电站装机容量3.2万kW（1986年完工），Ⅲ级电站装机容量1.4万kW（原计划2015年完工，但因故推迟到2018年年底发电）。该项目属于尼泊尔国家电力公司NEA（Nepal Electricity Authority），总投资1.1784亿美元，由日本设计公司设计。国际投资方包括：世界银行、科威特基金会、UNDP国际发展基金会、OPEC开发基金等。
     水库名叫因德拉？萨洛巴（Indra Sarobar）。水库和I级电站的进水闸门室中间建设有5.8 km的引水隧道。进水闸门室后面接1340m的高压钢管，然后进人地下厂房。厂房内安装有两台3万kW（30MW）的冲击式水轮发电机。发电水头为550m。工级电站的尾水排出后进入Ⅱ级电站，该电站安装有两台混流式机组，每台1.6万kW（16MW）。从水库到Ⅱ级电站的水头差为284.1m。大坝和水库建在巴格玛？（Bagmati）河谷，电站建在拉珀？（Rapti）河谷。Ⅲ级电站从2008年开始建设，是利用Ⅱ级电站尾水的水头发电，装机规模是1.4万kw（2×7MW）。
     谷兆祺教授参与的是Ⅱ级电站钢管的建设。中国水电对外建设公司（CWE）总承包建设Ⅱ级电站，中国湖南省水利勘测设计研究总院设计钢管部分，由日本工营有限总公司监理。1984年，日本方面提出若干设计和施工方面的问题，中国水电对外建设公司请谷教授作为顾问于1984年7月19-31日赴日参与讨论解决，与日本工营公司方面谈判。谷兆祺教授提出日方多处设计缺陷，从而迫使日方承认设计有不合理之处，并认定谷兆祺教授为胜任压力钢管技术的工程师，要求中方提供的压力钢管设计图纸中需有谷兆祺教授的审查和签字。
     这部分笔记中，谷兆祺教授会告诉我们进行高压钢管设计和施工时，所需要认真考虑的方方面面，我们可以看出他为什么会使得严格而挑剔的日本业界人士，对他也只能服气而佩服。二、谷兆祺教授关于库勒克哈尼二级水电站的笔记 （笔记第50本，99～109页）
     日本，钢管讨论
     廖光华（总工）、代君年（总工）、李从众（主任）、张涵浩、方兴吉、伍立新（以上为除谷兆祺外的讨论会参加人――编者注）
     伍（立新汇报情况）：日本咨询的库勒卡米尔工程（库里卡尼工程）。主管823.579m，二根支管37.584m。
     D（钢管直径）：2.5m→2.1m→2.0m→1.9m→1.8m→球岔→1.2m。
     设计水头：静压，Max 31m；水击压力9m，成直线变化；调压井处涌浪高0.4m，总设计水头40.809m。岔管后1m，有0.2kg／cm2的负压。埋管外压，由（管）中心→地（面）2.5～16.809kg／cm2。灌浆压力，3kg/cm2。三个平段有接触灌浆与回填灌浆。
     充水时温度下降20℃。没有做地质勘探。混凝土与围岩不承担内水压力。
     （压力钢管）：
     SM41B屈服（强度）41kg／mm2，许用应力1300kg／cm2。
     SM50B屈服（强度）32kg／mm2，许用应力1750kg／cm2。
     SM58Q屈服（强度）δ>40，44kg／mm2，δ<40，46kg／mm2，许用应力2400kg/cm2。即允许应力=0.54倍的屈服强度。（δ指钢板厚度，mm――编者注）
     进VI段：
     SM41B用外压控制δ=12～17mm，SM50B用外压控制δ=17～19mm，SM58Q用外压控制δ=16～19mm。
     P1-3