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    奏唱河流山川的和谐曲——记归侨院士、水利学与河流动力学家林秉南

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    1994年林秉南(右二)在三峡查勘

      林秉南(1920-2014年),又名秉兰,字士光,福建莆田人,马来西亚、美国归侨,著名水力学与河流动力学专家。曾任交通大学责州分校助理教授,贵州修文资源委员会修文水电工程处工务员,国民政府交通部路政司技士,美国艾奥瓦州立大学水利研究所副研究员,美国科罗拉多州立大学研究生部助理教授,中国科学院水工研究室研究员、水力学组副组长,中国水利水电科学研究院水工所副所长、所长兼清华大学水利系教授,中国水利水电科学研究院院长兼国际泥沙研究与培训中心顾问委员会主席、国家水利电力部长江三峡工程泥沙与航运专题论证泥沙专家组组长,国家水利部三峡坝区试验专家组组长、三峡工程开发总公司泥沙专家组组长、国务院三峡建设委员会办公室三峡工程泥沙课题专家组组长,国务院三峡建设委员会办公室三峡工程泥沙课题专家组顾问,中国水利水电科学研究院咨询委员、名誉院长。中国科学院院士。

      生革命家  承爱国志

      1920年4月21日,林秉南出生于马来亚(今马来西亚)挂罗庇劳。父亲林黄卷(1892-1968年)字经农,祖籍地福建省莆田县洋尾乡(今白塘镇)洋尾村,少时好学有加,父亲省吃俭用供之读书,后毕业于福建法政专门学校。林黄卷早年加入同盟会,并积极投身推翻封建王朝革命活动。辛亥革命时,奋不顾身参加莆田光复之役。因不满袁世凯统治,1915年,南渡新加坡,不久出任马来亚挂罗庇劳埠华侨学校校长。

      1924年1月,国民党第一次全国代表大会在广州召开,林黄卷被选为代表,并当选国民党中央监察委员会秘书。

      自1929年2月至抗日战争爆发前夕,林黄卷先后任两广盐运使,财政部《盐政史——两广分史》编篡主任等职。20世纪50年代初,林黄卷在广州参加国民党革命委员会。1956年迁居北京。

      林黄卷在奔走革命之际,抽出时间督学爱子,使林秉南不但熟读蒙学经典,爱诗好文,10岁即能做格律诗,且文美诗境甚好。还从父亲那里接受了强烈的爱国主义精神。

      1931年,林秉南考入广州市立师范学校附中,入校不久,九一八事变爆发,日本侵华铁蹄踏破白山黑水,林秉南和同学们走出学校,奔走宣传抗日,参加抵制日货活动。

      1934年,林秉南进入广州第一中学读高中。随着侵华日军的步步进逼,林秉南意识到落后是中国挨打原因之一,富国强兵当务之急,于是立志实业救国、科学救国,决定弃文科改学工科

      烽火求学  献力抗战

      1937年,林秉南高中毕业,次年考入国立唐山工学院土木系。

      唐山工学院前身即交通大学唐山工学院。1937年七七事变后,校园被日军占领,孙鸿哲院长病逝于北平。全校师生自发南迁,克服种种困难,在湖南湘潭复校,茅以升任代理院长,后正式聘为院长。1938年3月,教育部电令交通大学唐山工学院不再隶属交通大学校部而直接向教育部行文,设立国内唐山工学院,令原交通大学北平铁道管理学院并入,在唐山工学院内增设铁道管理系。此后,唐山工学院相继迁湖南湘乡、贵州平越。

      1938年春,林秉南经香港、越南进入贵州平越唐山工学院学习。在平越山坳里,怀揣报国之志,林秉南学习格外刻苦,成绩优异,大学毕业时获学校斐陶斐励学会的金钥匙奖。1942年年底,学校更名交通大学贵州分校,下辖唐山工学院和北平铁道管理学院。

      林秉南毕业后第一份工作是留校担任结构学助理教授,1943年任贵州修文资源委员会修文水电工程处技士,为打持久战须在大后方兴修水利,林秉南跋山涉水勘测设计修文水电站,艰苦备尝。1944年,参加重庆国民政府教育部设置的首届公费留学生考试,在被录取、准备出国的一年里,他就任国民政府交通部路政司技士。

      美国博士  跳级晋升

      1946年3月,抗战胜利,林秉南赴美就读于艾奥瓦州(依阿华州)立大学,1947年获硕士学位。读硕士期间,因为曾有着勘测和设计水电站的实践,他带着问题求教于各专家,比如向著名明渠水力学泰斗普赛教授请教,在普赛教授指导下,提出了明渠不恒定流数值解法,引起美国水利界注意。

      1949年,林秉南到艾奥瓦州立大学水利研究所工作,同时继续攻读博士。1951年获博士学位。他时刻未忘改学工科时的初心,时时想着科技报国,他根据我国河流多沙的特点,选择了河流泥沙研究作为博士课题。因为长期在课余无偿帮助他人做试验,林秉南试验技术了得。

      也正因此,林秉南在美国艾奥瓦州立大学水利研究所工作时,跳过研究助理这一级,直接升为副研究员。

      1952年,林秉南被美国科罗拉多州立大学聘去,担任研究生部助理教授,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。同时开展了泥沙水槽试验研究。

      回国效力  专业泰斗

      1956年年初,林秉南婉拒恩师的挽留,舍弃了高薪、花园洋房和一流的科研条件,携全家回国,参与祖国建设。

      林秉南回国后,历任中国科学院水工室研究员和副组长,水利水电科学研究院水力学所高级工程师、副所长、所长、院长、咨询委员、名誉院长等职务,兼任国际泥沙与培训中心顾问委员会主席和联合国亚洲地区泥沙培训项目经理,还先后受聘为清华大学兼职教授,武汉水利电力学院名誉教授,成都科技大学国家高速水流重点试验室学术委员会顾问,浙江河口海岸研究所顾问,国家科委及水利电力部三峡工程泥沙论证专家组组长,以及世界银行三峡工程可行性研究国际咨询组成员。1980年,曾去美国科罗拉多州立大学做客座教授一年。1985年,加入了中国共产党。他还先后担任全国政治协商会议第五、六、七届的委员,也曾任中国水利学会副理事长、中国水力发电工程学会名誉理事、国际水利学研究协会亚太地区分会主席、《水利学报》编委、《海洋学报》副主编、水利电力出版社特约编委顾问和《国际泥沙研究(英文版)》总编等职务,为中国水利科学泰斗,1991年当选院士。

      明渠计算  屡有发明

      早在美国攻读硕士学位时,林秉南就提出了明渠不恒定流数值解法,引起美国水利界注意。1947年,对于挟带泥沙或污染物的水流,林秉南首先提出的指定时段控制特征线网法,紧接着又提出等时段的指定时段法,这些后来都被国际上采用。

      林秉南不断发展了明渠不恒定流的计算方法。20世纪70年代,林秉南与浙江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,取得了良好的计算精度和稳定性。80年代初期,他又将分裂法或分步法引入二维和一维的实际计算中,进一步缩短了计算时间,这些成果都得到广泛应用。

      20世纪50年代,林秉南开始研究水库溃坝洪水演进的问题,是我国第一位进行水体突然泄放实物模型试验的学者、为研究长江三峡防护问题提供了重要的手段。他在溃坝波的理论研究方面,应用琴曼法对有限长度平底水库的溃坝洪水求得无旋流的理论解,使计算坝址的流量和波高变化较古典溃坝波解法推进了一步。

      助力高坝  频有成果

      林秉南对我国高坝建设做出重要贡献,取得了多项技术成果。

      回国初期,为因应高坝建设迅速发展,林秉南主持开展高速水流研究,亲自指导设计的我国第一座大型活动高速水流掺气陡槽,极具先进性。在掺气水流的研究中,他主持完成了气泡悬移区、过渡区和水团跃移区的流速、掺气浓度量测仪器的研制和全面鉴定,为我国高速水流掺气研究提供了重要的手段。他在高坝溢流边界层问题的研究中,首次认识了它的自模性质,应用紊流自模理论简化了计入水流加速、减速影响的掺气发生点计算。

      20世纪60年代初,林秉南开始研究纵向扩散消能。70年代初期,他首先引进基于纵向消能的国外窄缝式新型消能工,并推广与他合作的龚振赢发明的宽尾墩联合消能工,从而解决了不少高水头、大流量水利枢纽泄洪消能问题,并为狭窄峡谷建坝减少塌岸危险找到一条道路。这些措施已用于潘家口、安康等水电站的泄洪建筑上,该成果与其他高速水流研究成果一起,获1985年全国科技进步二等奖。

      研究泥沙  成就卓越

      林秉南在国外求学时就开始研究了泥沙浓度对泥沙沉速的影响,证实了浓度效应的存在和泥沙颗粒雷诺数是研究浓度效应重要参数,并以奥辛方程为基础扩展了原来的近似分析。

      20世纪70年代,林秉南对潮流输沙的数值模拟作了研究。又与他人合作应用特征理论分析了二维挟沙水流求解的适定条件。从1985年开始,他担任了长江三峡工程泥沙论证专家组组长,为三峡工程泥沙问题的论证贡献了力量。

      晚年,林秉南依旧保持旺盛的创新能力。进入21世纪后,他又指导研究生用天平测定流动中球串阻力变化,拓宽了以往的研究范围,得出在相同的固体浓度下雷诺数增大将使浓度效应大幅度减少重要结论,证实了在浓度效应计算中必须计入雷诺数的影响。

      林秉南一生著述颇多,其中主要中文著作《高速水流》《明渠不恒定流研究的现状和发展(第一册)》等。

      2014年1月3日,林秉南病逝于北京。(市侨联供稿)

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