有一位科学家曾说,他的心永远在祖国的“河口”。在他60余年的教学研究生涯中,先后经历地理、海洋、河口三个不同学科的转换,研究足迹遍及祖国大江南北。他就是沈焕庭,我国著名的河口学专家,华东师范大学终身教授、博士生导师。
他曾参加或负责黄浦江和长江口等地的污水治理和通海航道治理,针对三峡工程、南水北调、上海城市水源地选址等多项重大工程的可行性进行研究,提出的盐水入侵等相关理论为上海宝山钢铁厂“避咸蓄淡”的水库建设提供了决策依据,成为国际“样板”。
沈焕庭 来源:华东师范大学
沈焕庭1935年出生在水乡无锡,一生对水情有独钟。
年轻时,他曾多次租渔船到沿海进行地貌调查和水文泥沙监测。当时,住的是腥臭难闻的储鱼舱,时常还要面对暴雨巨浪、暗礁密布……对于这段经历,沈焕庭倒十分乐观,开玩笑说大难不死必有后福。经过恶劣环境的磨砺,他志向愈加坚定,为探寻河口海岸地带无穷奥秘,“必须敢于冒险,经得起生与死的考验”。
沈焕庭既注重理论方面的基础研究,又注重为生产生活服务的应用探索,为改善河口拦沙门航道水深、排污口选址和水环境保护等方面重要决策提供关键依据,推动建设具有中国特色的河口学的综合学科体系。
长期的科研实践还让他认识到,研究河口海岸问题,不仅要注重地形地貌研究和物理研究,还要综合化学、生物研究,才能较好地在河口动力、盐水入侵、河口最大浑浊带和陆海相互作用等方面进行开创性研究。
他结合长江口通海航道的开发利用,进行了一系列针对性和开拓性研究,发表了我国第一篇专门讨论河口最大浑浊带的论文——《长江河口最大浑浊带的变化规律及成因探讨》。他出版的《长江河口最大浑浊带》,是我国第一部有关河口浑浊带的著作,推动了我国瓯江口、椒江口、珠江口、黄河口等其他河口相关研究的陆续展开。
1976年,水电部为缓解北方缺水问题,选择了以东线作为南水北调近期工程,并以京杭运河为输水干线送水到天津作为东线近期工程的实施方案。当时,由于缺少研究数据佐证,故此一直没有人能确切的回答这一工程会不会加剧长江河口的盐水入侵,威胁上海工农业及生活用水安全。
1978年,沈焕庭按照组织安排,率领团队研究这一问题。鉴于几乎没有现成的文献资料,沈焕庭等人只能到各一线单位和研究机构搜集和整理水文测验资料。他选取盐水入侵严重的月份,组织长江口多个测站开展实时测量,终于收集了大量一手资料。
经过对数据的计算分析,团队首次确认了影响长江河口盐水入侵的因子,以及时空变化规律,并据此对南水北调东线工程实施后的影响进行了科学预测,结果显示该工程确实会加剧盐水入侵。
1980年3月,沈焕庭等在《人民长江》杂志发表《长江口盐水入侵的初步研究——兼谈南水北调》文章。他实事求是的科学精神所取得的研究成果,不但得到了国家相关部委认可,纳入到南水北调东线工程规划中,还为同期宝钢从长江河口引水方案指明了方向。
上世纪80年代初期,党中央决定在上海长江边建设宝钢。但是根据技术指标,宝钢工业用水的氯化物标准比饮用水还高,否则会锈蚀钢材产品和设备的冷却管道。吴淞口江水冬季氯离子浓度最高达到允许值的20倍,并不符合工厂的生产要求,专家团队最终在距离吴淞口72公里外的淀山湖石塘港找到一处水质合格的水源地,经批准后动工铺设输水管道。
可就在输水管道建完8.6公里时,时任宝钢工程指挥部副总工程师兼引水办公室主任的凌逸飞偶然间读到沈焕庭等关于长江口盐水入侵研究的论文,一下子豁然开朗。
论文依靠实测数据,竟然分析出了长江口盐度在潮流、风浪、海流等多种因素影响下的时空变化规律。按照论文指引,宝钢完全可以建造避咸蓄淡水库,直接从长江河口择机引水,再也不用舍近求远了。
经过多方论证和上级批准,宝钢用时3年,终于在附近长江口边滩上建造了一座避咸蓄淡水库。经国家鉴定,新的取水方案为国家节约基础投资4730万元,每年还能节约运行费441万元。这项从入海河口科学利用淡水资源的创新成果,很快在钱塘江、珠江等地的工程项目中得到了推广应用。
此后,他带领团队再接再厉,根据国家和地方的重大需求,对长江的盐水入侵和淡水资源开发进行持续深入地研究。2003年完成《上海水源地环境分析与战略选择研究》,指出上海管辖范围内的最佳水源地为青草沙水源地,水源地重点应从黄浦江向长江口转移。青草沙水库,于2007年开工建设,2011年全面投入运行,沈焕庭“让上海市民喝到好水”的愿望终得实现。
2012年9月,沈焕庭在青草沙水库 来源:华东师范大学
“一辈子能把一两件事情做好就已足够”。如今,沈焕庭仍在积极思考河口学科的发展,希望实现人与河口和谐相处,让河口给人类带来更多福祉。他始终初心不改,用自己的专业研究推动国家和地方社会发展与经济建设,为后辈研究者树立了一个学习的榜样、奋斗的典范……