水潤(rùn)長(zhǎng)安育桃李 山川秀美大西北

安宇廷

“在當(dāng)選院士以后的十年時(shí)間內(nèi)，從2004年開始爭(zhēng)取頭腦再清醒10年，向國(guó)家提出10條重大建議，再完成3個(gè)較大的科研項(xiàng)目，在已經(jīng)出版10本專著的基礎(chǔ)上再編著5本著作，再培養(yǎng)50名研究生，再發(fā)表30篇論文?！?003年12月31日，在長(zhǎng)安大學(xué)新年團(tuán)拜會(huì)上，剛剛當(dāng)選為中國(guó)工程院院士的李佩成教授面向全校宣讀了他當(dāng)選院士后的“113553十年規(guī)劃”。

如今，李佩成的“113553十年規(guī)劃”早已超額完成，他依然保持著幾十年不變的旺盛精力，忘我地工作著。

與水結(jié)緣 求學(xué)報(bào)國(guó)

“古之乾縣山川秀美，今之乾縣赤地千里?！睆男∩钤谝蛱鞛?zāi)人禍連年干旱的乾縣，親眼目睹了漫塬遍野干旱枯死的莊稼、見證了山龜?shù)亓训狞S土高坡，李佩成暗暗在心里埋下了尋水源、解水荒、安民生的種子。

1949年，未滿15歲的李佩成考上了高中，畢業(yè)后以優(yōu)異的成績(jī)被西北農(nóng)學(xué)院水利系錄取。1956年，品學(xué)兼優(yōu)的李佩成以四年全優(yōu)的成績(jī)完成了大學(xué)學(xué)業(yè)，并獲得了留校任教的機(jī)會(huì)。同年，他加入中國(guó)共產(chǎn)黨。那時(shí)候的他已經(jīng)讀完了蘇聯(lián)作家尼古拉·奧斯特洛夫斯基所著的《鋼鐵是怎樣煉成的》，并揮筆寫道：“我也要把自己畢生的精力都獻(xiàn)給世界上最壯麗的事業(yè)——為人類的解放而斗爭(zhēng)，而治水就是這個(gè)偉大斗爭(zhēng)的一個(gè)組成部分。”

1957年，李佩成所在的院系調(diào)整并入了西安交通大學(xué)，第二年，李佩成在西安交大通過了留蘇研究生選拔考試，但由于中蘇關(guān)系變化，留學(xué)之行暫時(shí)擱淺。在暫時(shí)不能出國(guó)留學(xué)的情況下，李佩成到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院灌溉研究所進(jìn)修學(xué)習(xí)。此時(shí)正值北京1962年到1963年為抗旱而開展打井運(yùn)動(dòng)，他跟隨我國(guó)著名打井專家葛蔭萱和灌溉所所長(zhǎng)粟宗嵩先生跑遍了北京郊區(qū)和郊縣，翻閱了大量的文獻(xiàn)資料，于1963年春寫成了《利用地下水灌溉的好處及其在國(guó)外的發(fā)展》一文，并發(fā)表在《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》雜志上。在這一文中，他結(jié)合中外經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提出了開發(fā)利用地下水要做到“井渠結(jié)合、灌排結(jié)合、灌溉與農(nóng)牧供水相結(jié)合”的結(jié)論，為我國(guó)開發(fā)利用地下水、綜合利用地面水和地下水資源，發(fā)展灌溉事業(yè)，防治旱澇堿，提供了理論參考，并為后來發(fā)展治水理論創(chuàng)造了良好的開端。

1963年10月，李佩成抵達(dá)莫斯科地質(zhì)勘探學(xué)院，曾當(dāng)過援華專家的系主任克里門托夫教授成為他的導(dǎo)師。讓李佩成沒想到的是，克里門托夫因?yàn)閷?duì)有些領(lǐng)域不熟悉，還特邀其他領(lǐng)域的幾位專家共同指導(dǎo)他?？鐚W(xué)科的培養(yǎng)，讓他在學(xué)術(shù)上有了質(zhì)的飛躍。不久，李佩成就系統(tǒng)地提出了滲流計(jì)算的“割離井法理論”，回國(guó)后整理成為專著《地下水非穩(wěn)定滲流解析法》，于1990年由科學(xué)出版社出版發(fā)行。

學(xué)有所成 榮歸故里

回國(guó)后，李佩成踏上故鄉(xiāng)的熱土，心也扎根于此。從1967年到1979年的12年間，在三秦大地上只要有農(nóng)村井場(chǎng)、水庫和農(nóng)田基建工地的地方，就有李佩成的身影。在臨潼縣，他時(shí)常在十多米高的井架上爬上爬下，也因此被工人們尊稱為“打井行家”;在富平縣，他把廢棄倉庫打掃干凈，安營(yíng)扎寨，舉辦找水、打井、研究地下水庫的訓(xùn)練班;在涇陽、三原、高陵等地，他和幾位老師帶領(lǐng)著包括學(xué)生在內(nèi)的小分隊(duì)打井修渠，還完成了涇惠渠總干渠改線的勘測(cè)和設(shè)計(jì)任務(wù)，并于當(dāng)年冬春開工修成;在家鄉(xiāng)乾縣，他與王樹珍、劉才良、馬宏良、杜希賢等合作者一起研發(fā)了黃土輻射井，并合作編著出版了《輻射井》一書。

黃土輻射井是由大口豎井與輻射孔構(gòu)成的，根據(jù)黃土的水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)特性，一般在豎井下部打8—10根輻射孔取水，輻射孔呈輻射狀分布，一根長(zhǎng)約100米。李佩成依據(jù)黃土特性創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的總長(zhǎng)千米的輻射孔，不用裝濾水管，不僅節(jié)約管材，降低了造價(jià)，而且減小進(jìn)水阻力，不沖不淤。有了輻射孔收集滲水，出水量比其他井型大8-12倍，改變了“黃土不能成為含水層”的傳統(tǒng)理論。后來，黃土輻射井被推廣到十余個(gè)?。ㄊ?、區(qū)），惠及億萬人民，取得了重大的經(jīng)濟(jì)效益，也因此于1978年獲得了全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。

輻射井打成那一刻，抽出的水像小河一樣流向田野，使旱塬變成了“秦川水鄉(xiāng)”，也使塬上的父老鄉(xiāng)親們沉浸在歡樂之中。李佩成說：“那是我最開心的一天?！痹陔x開家鄉(xiāng)井場(chǎng)轉(zhuǎn)戰(zhàn)武功縣繼續(xù)打井的那天，鄉(xiāng)親們送他上車，依依不舍。汽車開動(dòng)后，他把一個(gè)紙包扔給鄉(xiāng)親，那是他不得不收下的糧票和伙食費(fèi)。此刻他才感到心安理得，他用自己的知識(shí)回報(bào)了鄉(xiāng)親，用自己的心血澆灌了家鄉(xiāng)的土地，而沒有因此貪占一分錢的便宜。

“三水理論”再造秀美西北

1993年，西安因城市規(guī)模擴(kuò)大過快，地下水開采過量，出現(xiàn)了一場(chǎng)大規(guī)模的水荒。作為一名長(zhǎng)期生活在陜西的水利專家，李佩成知道，每年從秦嶺72峪流出的水，總計(jì)有21-24億立方米，而當(dāng)時(shí)西安每年的用水量?jī)H為3億立方米。按理說，西安城是不應(yīng)該鬧水荒的。

到底是什么原因?qū)е铝宋靼驳乃膯栴}？經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，西安的城市用水，只是片面地開發(fā)了數(shù)量有限的地下水，卻忽略了數(shù)量龐大的“地上水”和“天上水”。為解決西安市出現(xiàn)的嚴(yán)重水荒，李佩成很快就向陜西省和西安市領(lǐng)導(dǎo)提交了《群峪協(xié)井，兩水并用，關(guān)于完滿解決西安供水水荒問題的建議》。他指出，可以把秦嶺峪口的水“長(zhǎng)藤結(jié)瓜”，“通過自流引入西安市區(qū)”。建議被市領(lǐng)導(dǎo)批示采納后，西安市的水荒很快得到緩解。這就是李佩成破解西安水荒的“三水理論”，即將秦嶺北坡各峪各河的地上水連同地下水，以及藏在大氣中的“天上水”協(xié)同調(diào)用。

1999年，李佩成主持的項(xiàng)目擬定了多途徑解決“八水繞長(zhǎng)安”盛景工程用水的調(diào)配方案，設(shè)計(jì)了恢復(fù)盛景工程的河網(wǎng)布設(shè)，以及集水利、交通、休閑、娛樂于一體的引水工程，進(jìn)行了用水量的匡算，并初步設(shè)想和規(guī)劃了相應(yīng)的配景工程和綠化工程。2004年11月項(xiàng)目圓滿完成，通過驗(yàn)收，成果獲陜西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

2010年，李佩成教授又提出：在原來研究的基礎(chǔ)上，開拓思路，以更廣闊的視角和深遠(yuǎn)的構(gòu)想，傳承城市歷史文化底蘊(yùn)，利用現(xiàn)代方法技術(shù)，優(yōu)化西安國(guó)際大都市生態(tài)環(huán)境建設(shè)，深化“重現(xiàn)‘八水繞長(zhǎng)安’盛景工程”的研究。項(xiàng)目分析了西安市水環(huán)境存在的問題，提出了繼續(xù)實(shí)施“三水統(tǒng)觀統(tǒng)管”、多水互補(bǔ)，節(jié)水與分質(zhì)供水相結(jié)合，科學(xué)調(diào)控，分階段實(shí)施的辦法;興建一批規(guī)劃水庫，增強(qiáng)調(diào)蓄能力;待大西安整個(gè)供水體系完建后，實(shí)施聯(lián)網(wǎng)，科學(xué)調(diào)配，統(tǒng)籌兼顧，走永續(xù)發(fā)展的道路等一系列建議，為建設(shè)美麗中國(guó)提供了理論經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐路徑。

踏遍青山人未老，歸來還是少年心。隨著“八水繞長(zhǎng)安”項(xiàng)目的順利進(jìn)行，李佩成的心境也可謂“老驥伏櫪，志在千里”。86歲高齡時(shí)，他仍希望能夠?yàn)槲覈?guó)水利事業(yè)作出更多的貢獻(xiàn)，他把研究區(qū)域放大到了整個(gè)大西北，把“八水繞長(zhǎng)安”項(xiàng)目擴(kuò)大為“再造山川秀美大西北”。他希望自己的光和熱可以給更多的人帶來溫暖，希望自己的學(xué)識(shí)可以把水引入更廣袤的大地，滋潤(rùn)更多人的心田。

著書立說 傳教后人

在與水結(jié)緣的幾十年歲月里，李佩成提出最具開創(chuàng)性的概念當(dāng)屬“水文生態(tài)學(xué)”。這一概念萌生于1988年冬，李佩成二次赴蘇對(duì)中亞的荒漠治理開發(fā)和咸海萎縮作了考察。在考察中他發(fā)現(xiàn)了許多問題，認(rèn)為必須強(qiáng)化人類活動(dòng)與水文生態(tài)相互影響的研究?；貒?guó)后，除了自己對(duì)其進(jìn)行深入研究，他還指導(dǎo)自己的博士生馮國(guó)章以此概念為基礎(chǔ)進(jìn)行了科學(xué)研究，以水文生態(tài)為選題完成博士論文《水事活動(dòng)對(duì)區(qū)域水文生態(tài)系統(tǒng)的影響及其對(duì)策研究》，并獲得了2000年“全國(guó)百篇優(yōu)秀博士論文獎(jiǎng)”。

李佩成認(rèn)為，多次水利事故證明，水文與生態(tài)是密切相關(guān)的，水利建設(shè)可能引發(fā)重大生態(tài)問題，若不及早關(guān)注和研究，人類將為此付出沉重的代價(jià)，在干旱半干旱地區(qū)尤其如此?；诖?，他定義的水文生態(tài)系統(tǒng)，即由水文系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)復(fù)合而成，集水文循環(huán)與生態(tài)進(jìn)化及其共同的自然環(huán)境、人工環(huán)境于一體，是一個(gè)具有耗散結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)離平衡態(tài)的、開放的、動(dòng)態(tài)的、非線性的復(fù)雜巨系統(tǒng)。水文生態(tài)系統(tǒng)具有空間性和層次性，有大有小，大到可以是整個(gè)地球，小到全國(guó)各地的小江小河，均可以看作是一個(gè)相應(yīng)的水文生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)于水文生態(tài)的理論核心，李佩成認(rèn)為，任何水文系統(tǒng)必然產(chǎn)生或影響著相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)，相應(yīng)的，任何生態(tài)系統(tǒng)必然包含著或受制于一定的水文系統(tǒng)，從而以其作為支撐。

水文生態(tài)理論的提出和學(xué)科建立，不僅具有學(xué)術(shù)價(jià)值，而且具有重大的指導(dǎo)實(shí)踐的意義，它將帶動(dòng)生態(tài)學(xué)、水文學(xué)、河流學(xué)、湖泊學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、水工建筑學(xué)、農(nóng)田水利學(xué)等學(xué)科的發(fā)展;水文生態(tài)學(xué)也將以這些學(xué)科為基礎(chǔ)而獲得發(fā)展，從而推動(dòng)人類認(rèn)識(shí)自然的新飛躍，推進(jìn)水利建設(shè)和生態(tài)建設(shè)的新發(fā)展。

在“113553十年規(guī)劃”期滿的2013年，李佩成提出了關(guān)于正確對(duì)待氣候問題等22條重要建議，主持了中國(guó)西北不同生態(tài)地域山川秀美試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)與重大科技難題研究等6項(xiàng)重大科研項(xiàng)目，編著出版了《水科學(xué)：理論研究與工程實(shí)踐》等6部著作，培養(yǎng)研究生68名，其中博士后14名、博士19名、碩士35名，公開發(fā)表了《水文生態(tài)學(xué)的建立及其歷史使命》等32篇高水平論文，超額完成目標(biāo)。

直至今日，李佩成依舊堅(jiān)守在祖國(guó)水利事業(yè)的一線?！拔蚁朐诹λ芗暗姆秶鷥?nèi)，給國(guó)家多作一些貢獻(xiàn)?！崩钆宄烧f。