百年清华

铁道工程专家王柢

2011-08-02 |

严良田 王海格

王柢,字伯柢,祖籍江西省东乡县,1911年1月28日出生于北京。其父王辅宜系辛亥革命元老,早年留学日本,毕业于东京帝国大学法律系。其间,结识革命党人黄兴,并加入孙中山先生领导的同盟会。辛亥革命后,王辅宜出任江西省军政府司法司司长兼同盟会评议部部长,并当选为第一届国会众议院议员兼法典委员会委员长。他一生清廉,两袖清风。留给子女们的只有宝贵的精神遗产:爱国,为民,耿介,追求真理,不苟同。

王柢学长(右)晚年与老伴

1929年王柢考入清华大学土木系,1933年毕业。在清华读书时,他曾连续四年获得家乡江西省提供的奖学金。1944年,王柢以全国第一名的成绩考取了政府选送的赴美深造。由于成绩极为突出,美方在迎接他们的仪式上宣布,王柢的身份改为研究员,并给研究员的待遇。后成为美国工程师协会终身会员。

1949年以后,王柢任唐山工学院、唐山铁道学院、西南交通大学教授,土工程系主任。1955年加入九三社,为九三学社四川省委员会顾问。1982至1986年,任《中国大百科全书•土木工程卷》副主编,及铁路工程篇主编。国务为了表彰王柢几十年来在培养人才和研究面做出的突出贡献,发给国务院政府特殊津贴。

80年代初期,为了降低国家铁路工程的投资,他开始进行综合优化工程决策的研究与实践。在这30年左右的时间里,他先后在国内外发表有关综合优化方面的文章多篇,深受国外知名杂志的欢迎。在90岁时完成了一部关于综合优化设计与决策方面的英文专著。在他即将一百岁的时候,他的另一篇著作在美国出版,已在美国国会图书馆登录。

冒危险保存试验所奠定铁道部铁道科学研究院基础

1946年,王柢受命在南京交通部材料试验所担任所长,延聘人员,添置设备,积极开展试验工作。当时,我国铁路以木枕为主。由于南方多雨,木枕极易腐蚀。为了延长使用寿命,材料试验所在南方3个铁路局支持下创办木材防腐实验室。1948年,南京交通部拟筹建一个大型技术研究所,筹建工作由技监程孝刚主持。设想在该所建成后,将材料试验所的工作纳入该所之中。王柢、金允文等材料试验所人员和陈廷祜(专管机械修理)分工协助程孝刚订购国外设备。

1948年下半年,时局紧张,而几十箱进口设备已到上海,但技术研究所尚未成立。南京交通部决定,先将材料试验所迁往上海,接收进口的仪器设备,然后将材料试验所的人员和设备以及进口仪器设备等一并迁往台湾。1948年下半年,王柢两次接到交通部的命令,要求材料试验所包括刚进口的试验仪器,一并迁往台湾。他审时度势,为了保住试验所,以“时局不定,交通混乱,不能使材料试验所的人员与设备蒙受损失”为由,决定暂时把材料试验所的人员和仪器留在上海。他奉命飞往台湾为材料试验所选择地址,翌日飞回,并向上级报告称:“无处可选,到处碰壁。”同时,在上海积极物色临时容身之地。终于,在上海交通大学校长程孝刚和同学好友中央研究院气象研究所所长赵九章的帮助下,材料试验所暂时安置在冶金研究所的深院内。

1949年5月初,接通知开会。在会上,上海警备司令部的军人说:“你们手中的器材,必须运往台湾。”并威胁说:“这是秘密会议,如走漏风声,在座的都有责任。”

那时,特务横行,王柢处境十分险恶。其他单位尚可以包装材料缺乏和劳力不足之类的困难来推托,而材料试验所则不同,仪器设备已在箱内,进口仪器尚未开箱,没有任何推托的余地,王柢再次面临险境。

所幸的是1949年5月27日,上海解放了。材料试验所终于保住了。王柢回忆说:“像工人、农民一样,从危难中被解救出来,内心的愉快,一生罕有。”

1950年,铁道部科学研究所在唐山工学院宣告成立。1956年,铁道部科学研究院在北京宣告成立,当时的仪器设备,主要来自原材料试验所。所里的技术人员,如金允文、姚明初、郭惠平、陈廷祜等,后来成为金化所和铁建所的基础力量。

投身工程教育事业培养国家急需人才

王柢一到唐山,即被这座老校的朴实学风和外简内丰的图书馆所吸引。这时,代理院长唐振绪和军代表顾稀等领导人,正在努力物色既有实践经验又有研究能力的师资。当时的土木工程系主任顾宜孙教授,敦请王柢兼任一门课程:都市计划。课程结束后,学生一致表示收获很大。

学期末,德高望重的顾宜孙教授再次造访,邀请他留在唐山工学院任教。学生们的景仰,顾宜孙教授的盛情邀请,促使他作出决定:在这个老学校,为中国的工程教育事业,全身心地贡献力量。

首开土木系铁路站场课

铁路站场作为一门课程,当时在中国的工科大学还没有开设过。老唐院的伍镜湖教授,曾开设过一门课程:铁路终点Railway Terminal),也包括一部分车站的内容在内,但还不是全面讲述车站设计。

王柢首次在土木工程系开设铁路站场课程。1949年,中国铁路的通车里程不足3万公里,中华人民共和国成立后,修建铁路的高潮必将到来。铁路车站设计人员的培养,迫在眉睫。铁路站场课程过去从未单独开设过,更谈不上现成的教材,教学内容全靠主讲教师收集资料和撰写。除英文材料外,对前苏联教材,他是边学习俄文、边翻译、边撰写的。经过尽心竭力地艰苦努力,教学效果很好。王柢开设的铁路站场课程,具有三个特点。

首先,他是研究美国站场的,对比研究中美铁路时,材料多选自他亲眼观察并研究过的美国车站,强调新中国国有铁路应有的宏观经济原则;各国共有的城市规划与铁路站场布置的矛盾,只有在新中国的社会制度下才有可能解决。

其次,用美国与前苏联驼峰车场设计的比较,说明资本主义工程设计中的浪费因素。

其三,采纳国外优点,编排教学内容。1952年毕业班应国家要求,全部投入站场设计并成为骨干力量。奠定我国站场合理设计的基础。

与站场课程有关的还有都市计划课。1949年初到学校时,为毕业班讲都市计划课,学生印象很深。1950年毕业的冯焕说:“我在校四年中,只有这门课是完全听懂完全吸收的。”宋教吾说:“他讲的都市计划课,正是铁路设计者需要懂得的都市计划原理。”张毅说:“他讲的课是新时代的需要。”

土木工程系毕业生后来有不少在站场设计上有所建树。特别是1952届铁路线路组毕业生,绝大部分投入铁路站场设计,并成为有关设计院和高校的骨干力量,为我国站场的优秀设计作出了贡献。

积极进行工科教学改革

唐山铁道学院是引进前苏联教学模式最早的院校之一。自1952年到1956年,全部教学过程的引进(包括毕业设计和中文本苏式教材)已经完成。这时,王柢发现,苏式教学有其优点,即紧密结合实际,但也有不足之处,即专业课学时偏重,导致基础课与外文水平受到影响。此外是专业面很窄,不利于学生的长期发展。20世纪80年代初,王柢又多次提出教改意见。

王柢在自己所任专业课中,对于学生必须掌握的基础概念,如列车运动与运营消耗的动力学物理原理,桥梁设置的水文与概率原理以及工程方案的经济评价原理,要求学生必须透彻理解。

自1958年至20世纪60年代,王柢多次带领毕业班学生,在暑假期间进行铁路勘测。在野外常常对学生讲解:我国各地地形差异很大,地形条件与定线原则和技术标准的经济效益密切相关,以及改变设计方案、节约工程量和订正错误的运量要求,避免浪费等,学生反映收获很大。

创立综合优化工程决策原则与方法一次为国家节省几个亿

铁路这一耗资巨大的工程,其线路设计方案选择之恰当与否,对国家经济影响很大。在20世纪50年代后期至70年代中期,我国铁路建设在当时的政治形势影响下,山区新线的技术标准不尽妥善,有些地段不但工程量大,而且过分破坏山体环境,造成灾害。王柢对此曾做过估算,某些工程的浪费、抢修与耽误生产,所蒙受的损失至少50%。

他主张,中国的工程建设应结合中国实际的自然条件,在水、电能达到的地方,铁路无例外地应按电力牵引设计,采取科学的定线坡度和曲线标准,注意土方调配,各部门之间、部门内部都应充分协调,以增进工程效率。他建议制定符合国家情况的铁路技术政策,制定工程建设的道德规范与法律,并曾通过各种方式与有关方面交流。与此同时,他还于20世纪80年代,创制出综合优化工程决策原则与方法。这是国内国外从来无人提过的一种新的铁路工程决策科学方法。

1985年9月,铁道部来电,请王柢速到月山参加铁道部的一个会议。他到了以后才知道会议的内容。铁道部正在筹建侯马到月山一条铁路,线路不长但工程困难。国务院的指示是20亿以下,可是在北京和天津都开过很多次会,设计预算都下不来,计算结果是22到23亿,不符合国务院的要求。

以副部长屠由瑞为首,铁道部各个部门去了很多领导。侯月线地形很复杂,屠部长带领大家沿山路从侯马到月山做了很多天的现场勘查。

勘察结束后,全体人员回到月山研究解决方案。王柢提问:“为什么这么短的铁路要如此大的工程费用呢?可能是机车型号用的不对。目前设计使用的机车是韶山3(SS3),韶山3的马力不够。应该使用韶山4。”当时有个总工程师说:“韶山3的机车是当前马力最大的机车。”王柢说:“不是的,还有韶山4。”那个总工说:“韶山4还没有生产”。王柢说:“没有成批生产不是个问题,我们现在正在查勘,查勘完还有测量,然后施工。完工后,刚开始通车的时候,一般运量都不是很大的。要达到设计所需的运量,至少要12年到15年。我相信到那个时候韶山4已经可以被使用了。何况前一个星期已经报道韶山4可以成批生产了。”那个总工又说:“没有性能图啊?”王柢说:“这个更不成问题了。韶山4只比韶山3多了一轴。其他的性能都是一样的。有了韶山3,只要把韶山3的牵引力增加1/4,就是韶山4了。只要牵引力一大,实际的工程就不用那么大。工程费就可以省下来。”

屠由瑞部长当即指示第一设计院按王柢提出的方案修改设计并作出预算。第一设计院当晚通宵修改设计并计算成本。第二天早上,第一设计院公布了他们的预算,结果是19.5亿,将原来的22亿多的投资,降低了3亿左右,符合国务院的要求。屠部长征求大家的意见,会议上全票通过王柢提出的新方案。

侯马至月山大运量运煤线的现场勘察会上,由于采用王柢的建议,使原工程概算由22.7亿元与22.05亿元的两方案,下降为19.5亿元。事后经详细计算,又降至19亿元以下。该线得以顺利建成。

2010年5月11日,王柢教授迎来了他的百岁华诞。西南交大在成都举行了庆典活动为他祝寿,清华大学四川校友会会长陈进禄专程到会祝贺并送上花篮,清华校友总会也发去贺电。

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