前言:水是生命之源,萬物之基,濤濤江河孕育了中華民族,漫漫細雨滋養了中華文明。水利在社會發展的過程中占有極其重要的地位,善治國者必先治水。從新中國建立之初,到走向偉大複興的新時代,大批水利專家立誌報國,潛心研究,為中國水利建設作出了重大貢獻,其中的傑出代表當選為院士。
院士是學術界最高榮譽稱號。中國科學院學部委員製度始於1955年(1994年改稱院士)。中國工程院院士製度始於1994年。據不專業不完全統計,截至2024年初,水利學科中國科學院院士29 人,中國工程院院士 71人(張光鬥, 嚴愷、張宗祜、潘家錚等4位專家為雙院士)。現分別以中國科學院院士、中國工程院院士為獨立係列並各以當選時間為序,同一年當選以出生日期為序分期(每期一名)簡述如下:
林秉南(1920-2014年),又名秉蘭,字士光,福建莆田人,馬來西亞、美國歸僑,著名水力學與河流動力學專家。曾任交通大學責州分校助理教授,貴州修文資源委員會修文水電工程處工務員,國民政府交通部路政司技士,美國艾奧瓦州立大學水利研究所副研究員,美國科羅拉多州立大學研究生部助理教授,中國科學院水工研究室研究員、水力學組副組長,中國水利水電科學研究院水工所副所長、所長兼清華大學水利係教授,中國水利水電科學研究院院長兼國際泥沙研究與培訓中心顧問委員會主席、國家水利電力部長江三峽工程泥沙與航運專題論證泥沙專家組組長,國家水利部三峽壩區試驗專家組組長、三峽工程開發總公司泥沙專家組組長、國務院三峽建設委員會辦公室三峽工程泥沙課題專家組組長,國務院三峽建設委員會辦公室三峽工程泥沙課題專家組顧問,中國水利水電科學研究院谘詢委員、名譽院長。中國科學院院士。
1920年4月21日,林秉南出生於馬來亞(今馬來西亞)掛羅庇勞。父親林黃卷(1892-1968年)字經農,祖籍地福建省莆田縣洋尾鄉(今白塘鎮)洋尾村,少時好學有加,父親省吃儉用供之讀書,後畢業於福建法政專門學校。林黃卷早年加入同盟會,並積極投身推翻封建王朝革命活動。辛亥革命時,奮不顧身參加莆田光複之役。因不滿袁世凱統治,1915年,南渡新加坡,不久出任馬來亞掛羅庇勞埠華僑學校校長。該校校董鄧澤如(1869-1934年)是著名的華僑革命家,清光緒年間,以契約勞工身份到馬來西亞謀生,逐步發展成為南洋知名的實業家。1907年,鄧澤如加入同盟會,任馬來西亞分會會長,為孫中山領導的革命數次籌款,接濟軍費。1912年,中華民國建立,鄧澤如應召回國,孫中山曾擬委任其廣東都督府實業司司長、官錢局總辦,他辭而不就。孫中山領導的“二次革命”失敗後,鄧澤如仍回南洋經商。1914年孫中山組織中華革命黨,鄧澤如擔任南洋各埠籌款局委員長,為支持國內反袁鬥爭而積極籌款。林黃卷兼任南洋各埠籌款局秘書,幫辦籌餉。1915年,在鄧澤如和林黃卷深人發動之下,以中華實業公司名義募集數十萬元,將款彙回國內,作討袁經費。
1917年孫中山南下組織護法運動,發行“軍事內國公債”,鄧澤如幫助推銷3萬餘元,林黃卷也全力襄助。1920年11月底,孫中山在廣州重組軍政府,鄧澤如應召回國,任廣東軍政府內政部礦務局長兼廣東礦務處長。隨即,林黃卷也於次年孫中山就任大總統之後返回祖國,服務於廣東軍政府。
1922年6月,陳炯明部叛亂,鄧澤如前往香港與孫中山取得聯係,籌款討逆。8月,被任為中國國民黨廣東支部長,發表討陳宣言。之後,任討陳辦事處第三科主任、駐港討逆辦事處理財員。林黃卷也跟隨孫中山討逆,出任駐港討逆辦事處籌餉員,全力幫助鄧澤如在短短幾個月內,籌得40餘萬元作討陳活動經費。
陳亂平,1923年孫中山回粵,任大元帥,於3月2日組成大元帥大本營,林黃卷返回廣州,任大本營財政部參事,受命創辦《國民黨周刊》,宣傳國民黨改組暨聯俄、聯共、扶助農工三大政策。
1924年1月,國民黨第一次全國代表大會在廣州召開,林黃卷被選為代表,並當選國民黨中央監察委員會秘書。
自1929年2月至抗日戰爭爆發前夕,林黃卷先後任兩廣鹽運使,財政部《鹽政史--兩廣分史》編篡主任等職。20世紀50年代初,黃卷在廣州參加國民黨革命委員會。1956年遷居北京。
1921年春,孫中山在廣州成立了大元帥府,林秉南隨被調回廣州的父親,定居於廣州。
林黃卷在奔走革命之際,抽出時間督學愛子,使林秉南不但熟讀蒙學經典,愛詩好文,10歲即能做格律詩,且文美詩境甚好。還從父親那裏接受了強烈的愛國主義精神。
1931年,林秉南考入廣州市立師範學校附中,入校不久,九一八事變爆發,日本侵華鐵蹄踏破白山黑水,林秉南和同學們走出學校,奔走宣傳抗日,參加抵製日貨活動。
1934年,林秉南進入廣州第一中學讀高中。隨著侵華日軍的步步進逼,林秉南意識到落後是中國挨打原因之一,富國強兵當務之急,於是立誌實業救國、科學救國,決定棄文科改學工科。
1937年,林秉南高中畢業,次年考入國立唐山工學院土木係。
唐山工學院前身即交通大學唐山工學院。1937年七七事變後,校園被日軍占領,孫鴻哲院長病逝於北平。全校師生自發南遷,克服種種困難,在湖南湘潭複校,茅以升任代理院長,後正式聘為院長。1938年3月,教育部電令交通大學唐山工學院不再隸屬交通大學校部而直接向教育部行文,設立國內唐山工學院,令原交通大學北平鐵道管理學院並入,在唐山工學院內增設鐵道管理係。此後,唐山工學院相繼遷湖南湘鄉、貴州平越。1938年春,林秉南經香港、越南進入貴州平越唐山工學院學習。在平越山坳裏,懷揣報國之誌,林秉南學習格外刻苦,成績優異,大學畢業時獲學校斐陶斐勵學會的金鑰匙獎。1942年年底,學校更名交通大學貴州分校,下轄唐山工學院和北平鐵道管理學院。林秉南畢業後第一份工作是留校擔任結構學助理教授,1943年任貴州修文資源委員會修文水電工程處技士,為打持久戰須在大後方興修水利,林秉南跋山涉水勘測設計修文水電站,艱苦備嚐。1944年,參加重慶國民政府教育部設置的首屆公費留學生考試,在被錄取、準備出國的一年裏,他就任國民政府交通部路政司技士。
1946年3月,抗戰勝利,林秉南赴美就讀於艾奧瓦州(依阿華州)立大學,1947年獲碩士學位。讀碩士期間,因為曾有著勘測和設計水電站的實踐,他帶著問題求教於各專家,比如向著名明渠水力學泰鬥普賽教授請教,在普賽教授指導下,提出了明渠不恒定流數值解法,引起美國水利界注意。
1949年,林秉南到艾奧瓦州立大學水利研究所工作,同時繼續攻讀博士。1951年獲博士學位。他時刻未忘改學工科時的初心,時時想著科技報國,他根據我國河流多沙的特點,選擇了河流泥沙研究作為博士課題。因為長期在課餘無償幫助他人做試驗,試驗林秉南技術了得。也正因此,林秉南在美國艾奧瓦州立大學水利研究所工作時,跳過研究助理這一級,直接升為副研究員。1952年,林秉南被美國科羅拉多州立大學聘去,擔任研究生部助理教授,講授明渠水力學、高等流體力學、工程數學、水力學及部分泥沙工程等課程。同時開展了泥沙水槽試驗研究。
1956年年初,林秉南婉拒恩師的挽留,舍棄了高薪、花園洋房和一流的科研條件,攜全家回國,參與祖國建設。
林秉南回國後,曆任中國科學院水工室研究員和副組長,水利水電科學研究院水力學所高級工程師、副所長、所長、院長、谘詢委員、名譽院長等職務,兼任國際泥沙與培訓中心顧問委員會主席和聯合國亞洲地區泥沙培訓項目經理,還先後受聘為清華大學兼職教授,武漢水利電力學院名譽教授,成都科技大學國家高速水流重點試驗室學術委員會顧問,浙江河口海岸研究所顧問,國家科委及水利電力部三峽工程泥沙論證專家組組長,以及世界銀行三峽工程可行性研究國際谘詢組成員。1980年,曾去美國科羅拉多州立大學做客座教授一年。1985年,加入了中國共產黨。他還先後擔任全國政治協商會議第五、六、七屆的委員,也曾任中國水利學會副理事長、188BETApp
名譽理事、國際水利學研究協會亞太地區分會主席、《水利學報》編委、《海洋學報》副主編、水利電力出版社特約編委顧問和《國際泥沙研究(英文版)》總編等職務,為中國水利科學泰鬥,1991年當選院士。早在美國攻讀碩士學位時,林秉南就提出了明渠不恒定流數值解法,引起美國水利界注意。1947年,對於挾帶泥沙或汙染物的水流,林秉南首先提出的指定時段控製特征線網法,緊接著又提出等時段的指定時段法,這些後都被國際上采用。
林秉南不斷發展了明渠不恒定流的計算方法。20世紀70年代,林秉南與浙江河口海岸研究所合作進行杭州灣潮流計算時,將二維特征理論與特征偏心差分格式相結合,取得了良好的計算精度和穩定性。80年代初期,他又將分裂法或分步法引入二維和一維的實際計算中,進一步縮短了計算時間,這些成果都得到廣泛應用。20世紀50年代,林秉南開始研究水庫潰壩洪水演進的問題,是我國第一位進行水體突然泄放實物模型試驗的學者、為研究長江三峽防護問題提供了重要的手段。他在潰壩波的理論研究方麵,應用琴曼法對有限長度平底水庫的潰壩洪水求得無旋流的理論解,使計算壩址的流量和波高變化較古典潰壩波解法推進了一步。林秉南對我國高壩建設做出重要貢獻,取得了多項技術成果。
回國初期,為因應高壩建設迅速發展,林秉南主持開展高速水流研究,親自指導設計的我國第一座大型活動高速水流摻氣陡槽,極具先進性。在摻氣水流的研究中,他主持完成了氣泡懸移區、過渡區和水團躍移區的流速、摻氣濃度量測儀器的研製和全麵鑒定,為我國高速水流摻氣研究提供了重要的手段。他在高壩溢流邊界層問題的研究中,首次認識了它的自模性質,應用紊流自模理論簡化了計入水流加速、減速影響的摻氣發生點計算。20世紀60年代初,林秉南開始研究縱向擴散消能。70年代初期,他首先引進基於縱向消能的國外窄縫式新型消能工,並推廣與他合作的龔振贏發明的寬尾墩聯合消能工,從而解決了不少高水頭、大流量水利樞紐泄洪消能問題,並為狹窄峽穀建壩減少塌岸危險找到一條道路。這些措施已用於潘家口、安康等水電站的泄洪建築上,該成果與其他高速水流研究成果一起,獲1985年全國科技進步二等獎。林秉南在國外求學時就開始研究了泥沙濃度對泥沙沉速的影響,證實了濃度效應的存在和泥沙顆粒雷諾數是研究濃度效應重要參數,並以奧辛方程為基礎擴展了原來的近似分析。
20世紀70年代,林秉南對潮流輸沙的數值模擬作了研究。又與他人合作應用特征理論分析了二維挾沙水流求解的適定條件。從1985年開始,他擔任了長江三峽工程泥沙論證專家組組長,為三峽工程泥沙問題的論證貢獻了力量。晚年,林秉南依舊保持旺盛的創新能力。進人21世紀後,他又指導研究生用天平測定流動中球串阻力變化,拓寬了以往的研究範圍,得出在相同的固體濃度下雷諾數增大將使濃度效應大幅度減少重要結論,證實了在濃度效應計算中必須計入雷諾數的影響。林秉南一生著述頗多,其中主要中文著作《高速水流》《明渠不恒定流研究的現狀和發展(第一冊)》等。