林秉南

林秉南
林秉南肖像
出生	1920年4月21日 马来西亚挂捞吡腊
逝世	2014年1月3日(2014-01-03)（93歲）
职业	水力学与河流动力学家

林秉南（1920年4月21日—2014年1月3日），原籍福建莆田，水力学与河流动力学家，中国科学院院士，中国水利水电科学研究院高级工程师、名誉院长。林秉南1942年毕业于交通大学唐山工学院；1947年和1951年分别获美国依阿华大学水利硕士和博士学位；2014年1月3日因病在北京逝世，享年94岁。林秉南长期从事水力学及河流动力学研究，为中国水利科学基础研究和水力学试验室建设做出了贡献。

林秉南人物经历

• 1920年4月21日，生于马来亚挂捞吡腊（祖籍福建省莆田县）。
• 1931—1934年，就读于广州市立师范学校附中。
• 1934—1937年，就读于广州市立第一中学。
• 1939—1942年，在交通大学唐山工学院（贵州平越，今西南交通大学）土木系学习。

林秉南肖像

• 1942—1943年，任交通大学土木系助教。
• 1943—1945年，任贵州修文资源委员会修文水电工程处工务员。
• 1945—1946年，任重庆及南京交通部路政司技士。
• 1946—1951年，在美国爱荷华州立大学学习，获硕士和博士学位。
• 1949—1952年，任美国爱荷华州立大学水利研究所副研究员。
• 1952—1955年，任美国科罗拉多州立大学研究生部助理教授。
• 1956—1958年，任中国科学院水工研究室研究员、水力学组副组长。
• 1958—1980年，任水利水电科学研究院水工所副筹建人、副所长、所长。
• 1978年，兼任清华大学水利系教授。
• 1980—1981年，任美国科罗拉多州立大学客座教授。
• 1982—1984年，任水利水电科学研究院院长。
• 1985—2014年，任中国水利水电科学研究院咨询委员、名誉院长。
• 1991年，当选为中国科学院院士（学部委员）。
• 2002年，任长江三峡工程泥沙课题专家组组长。
• 2014年1月3日，因病在北京逝世，享年94岁。

林秉南科研成就

泥沙研究

林秉南在中国以外求学时就开始研究有关泥沙方面的问题，1949年他的博士论文选定为“泥沙群体沉降速度的研究”。采用水分法制作泥沙颗粒小于0.1mm的均匀样本，研究泥沙浓度对泥沙沉速的影响，证实了浓度效应的存在。他认识到泥沙颗粒雷诺数是研究浓度效应的另一重要参数，以奥辛方程为基础扩展了原来的近似分析。他还进行了大量的水槽输沙试验，积累的一些数据、资料曾广泛为人引用。 20世纪70年代，林秉南和浙江河口海岸研究所合作，对大面积河口二维潮流中小浓度悬移质输沙的问题作了数值模拟计算。以后他又和沈学汶合作，应用特征理论分析了二维挟沙水流求解的适定条件。进入21世纪后，中国对长江、黄河作了多个动床变态模型试验，林秉南提出了悬移质变态动床模型试验中掺混相似条件的剖析。说明了在泥沙变态模型方面只有一个相似准则是成立的，从而澄清了多年来存在着两个不相容的相似准则问题。 21世纪后，他又指导研究生试验在流动中悬挂几万个小球，用天平测定球串阻力变化，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的重要结论，证实了在浓度效应计算中必须计入雷诺数的影响。 21世纪后，林秉南注意到黄河的治理问题，认为天气无常，目前黄河断流并不意味着黄河从此不再出现大洪水。鉴于黄河下游河床仍在抬升，应警惕黄河下游发生大改道的危险。为了遏止河床抬升，他与合作者共同提出引海水冲刷河口段的治理设想。一方面海水冲刷可以冲深河口段，并在口外形成咸水异重流，将泥沙带去远方，借以遏制河口外延，从而遏制河床抬升。同时还可引发海水注入点以上的溯源冲刷，来刷深注入点以上的河槽。溯源冲刷距离随海水注入点的冲深而定。多引海水或将注入点移向上游都可以延长溯源冲刷的距离。海水对堤外地区的影响，可用截水沟和排水渠克服。这项成果获世界泥沙学会优秀论文奖。[1]

高速水流研究

1956年回国初期，林秉南根据国家《十二年全国科学技术远景规划》对水利水电科研工作的要求，参加了高速水流的研究，领导开展掺气水流研究工作，指导工程师规划设计了水利水电科学院高速水流试验室及有关试验设备。同时指导设计、施工、建成了中国第一座大型活动高速水流掺气陡槽。从总体布置到各主要环节，他亲自构思，其中供水管道的活动接头、导流片加速扩大段等关键部位，构思新颖、巧妙。陡槽的性能在中国水利界均为首例，在国际上也位于前列。他领导的研究小组提出了掺气水流浓度和速度的量测方法（取样器-毕托管联用和电阻式浓度仪-毕托管联用），利用陡槽进行了气泡悬移区、过渡区和水团跃移区的掺气水流流速和浓度的测试，并通过验证（包括高速摄影）完成了量测仪器的全面标定工作，为中国高速水流掺气的室内试验和原型观测提供了重要手段。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，提出了等空穴数溢流坝面曲线。 20世纪60年代初，他注意到中国许多水坝建筑在高山峡谷中，同时具有水头高和洪水泄量大的特点，消能问题特别突出，而开始研究新型消能方式。早在50年代他和掺气研究小组在陡槽挑流试验中注意到射流纵向扩散的减淤效果，提出研究纵向扩散消能。这一思维改变了常规的高坝泄洪设计中限制溢流挑坎前沿单宽流量来减轻下游冲刷的概念，而以水流在空中纵向扩散消能，大幅度减轻下游冲刷的办法来解决高水头、大泄量的消能难题。70年代初期，他注意到国外已取得重要进展，便率先引进国外纵向消能的窄缝式消能方式。

1973年前后在安康电站工地泄洪消能试验中和龚振赢一起敏锐地注意到方墩尾的下游消力戽性能比尖墩尾更好，共同发明了宽尾墩消能工。这种新的效能形式，将闸墩尾部加宽，使墩后水流横向收缩，形成窄而高的水流沿溢流面泄下，与消力池或消力戽工联合消能，显著地提高了消能效果。后来经研究小组的深入工作使宽尾墩消能技术得到进一步发展，为保障大坝安全、减少两岸崩塌威胁和降低工程投资，寻找到一个有效方法。这一新技术已成功地应用于安康、潘家口、岩滩、东江、隔河岩、五强溪等水电站的泄洪建筑上，使中国在高坝泄洪消能方面走向了世界水平。随后经过全国水力学界许多同仁的不断努力，这一发明发展为收缩式联合消能工的系列成果，获1985年全国科技进步二等奖，被广泛应用在中国高坝建设中。[2]

明渠不恒定流的计算方法

1947年，林秉南在普赛教授指导下开始硕士论文研究，依据加拿大学 者普曼（Putman）对比利时人马素（J. Massau）的特征理论介绍短文，提出了明渠不恒定流数值解法，寻得了解决修文电站引水渠波动的计算方法。该方法虽然可用，但普赛教授指出：计算点是特征线交点，位置不能控制指定，不便使用。1948年夏，林秉南提出了指定时段构造特征线网法，使计算点的位置可以随意选定，左右特征的时段可以相等或不等，节省试算工作，比较灵活，应用较为方便。该法曾在1950年洛杉矶美国水利学年会上提出并于1952年在美国《地球物理学报》正式发表。该两种指定时段法比英国Hartree教授早6～8年正式发表。这一算法被分别收入美国饶斯编《工程水力学》（1949年）、周文德编《明渠水力学》（1958年）、日本本间仁和安芸胶一编《物部水力学》（1962年）和魏思勒水力学手册四部名著中。20世纪70年代，林秉南在浙江河口海岸研究所合作研究时，在中国国内首先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，对杭州湾进行了实例计算，取得与实测资料符合较好的结果，为杭州湾这样大面积河口海湾的整治规划提供有力的工具。80年代初期，他又引入算子分裂法的思路指导学生开发破开算子法计算程序，进一步缩短了计算机时，获得了具有工程上可接受的良好精度。 林秉南1958年受命进行研究水库溃坝洪水演进的问题，他领导的研究小组在简陋的条件下研究长江三峡水库突然泄放对下游影响的试验研究。因水泥短缺，采用代用材料制摸，并首次引入插棒加糙法，保证大变态率模型的相似，还自创了纪录洪水过程线的土办法。该项工作开创了中国水体突然泄放实体模型试验的先河。基于对水流和地形的深刻认识而做出的判定，他大幅度缩小了坝下游必须模拟的范围，又决定库区只模拟库容分布和河道大致走向，无需模拟库区地形，因此使用一个较小的模型就可以预估整个中下游的灾情。在他的领导下，及时提出研究报告，这一成果在60年代曾是三峡防护研究中的重要依据。在溃坝波的理论研究方面，应用黎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，用以计算坝址的流量和波高变化过程，将古典溃坝波德里特尔解法推进了一步。后来他又指导学生沿类似思路获得了斜底水库溃坝波过程线理论解法。80年代初，看到国内水利建设大规模开展的大好形势，他写出了“明渠不恒定流研究的现状和发展”，并主持翻译了《明渠不恒定流》一书，为当时明渠水流数值计算研究的开展提供了参考工具。[2]

学术论著

出版书籍

林秉南，《工程泥沙》，水利电力出版社，1992年。 林秉南，《林秉南论文选》，中国水利水电出版社，2000年。 期刊论文 [1].林秉南.明渠不恒定流的解法和验证[J].水利学报创刊号,1956:3-1 [2].林秉南,龚振赢.明渠掺气水流的一些运动特征[J].水利学报,1962. [3].林秉南,赵雪华，施麟宝.河口建坝对毗邻海湾潮汐影响的计算[J].水利学报,1980（6）. [4].林秉南.明渠不恒定流研究的现状和发展（第一册）[C].水利电力出版社,1980. [5].何少苓,龚振赢,林秉南.隐式破开算子法.在二维潮流计算中的应用[J].海洋学报,1985,7（2）. [6].林秉南.我国高速水流技术的发展[J].水利学报,1985. [7].林秉南,何少苓,慕京.王连祥.河口潮汐与污染扩散场的二维数值模似[J].科学通报,1986（2）. [8].林秉南.关于加速发展泥沙数学模型的想法[J].泥沙研究,1988 （3）. [9].林秉南等.潮汐水流泥沙输移与河床变化二维数学模型[J].泥沙研究,1988（6）. 林秉南人才培养 林秉南一贯重视对年轻人的培养，言传身教，培养他们良好的科研道德和实事求是的作风。回国前他就开始带研究生，回国后根据领导的安排有目标地培养一些年轻学者，改革开放以来，他介绍一批年轻学者到国外先进的水利科研单位和学校进修学习。从1963年起至1988年他先后指导了16位（硕士、博士）研究生，从选题、研究方法、论文撰写总是亲自指导，连文字表达和书写都严格要求（甚至送字帖给写字较差的学生练字）。对工作中合作的年轻人都悉心指导，对他们的要求想方设法给与多方面的指导与帮助。[2]

林秉南荣誉表彰

• 1978年，全国科学大会先进个人；
• 1978年，水电部科学技术先进工作者；
• 1986年，当选为美国爱荷华大学杰出校友；
• 1993年，当选为美国爱荷华大学杰出校友工程院成员；
• 1997年，获美国土木工程学会水利工程奖；
• 1997年，获国际水力学研究协会荣誉会员称号（终身）；
• 1997年，获美国土木工程学会干旱地区水利工程奖。[2]

林秉南社会任职

• 1984—2004年，兼任国际泥沙研究与培训中心顾问委员会主席、名誉主席。
• 1985—1993年，任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。
• 1989—1993年，任联合国发展署亚洲地区泥沙冲淤培训项目经理。
• 1991—1996年，任国际水力学研究协会（IAHR）亚太地区分会主席。
• 1993—2004年，历任水利部三峡坝区试验专家组、三峡工程开发总公司泥沙专家组、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。
• 1997年，当选为国际水利工程研究协会（IAHR）荣誉会员。
• 2004—，任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。

林秉南人才评价

林秉南

• 他为人谦虚谨慎，提倡搞科学实事求是，不掺半点虚假。在研究上崇尚实际，勇于创新，广征博引，而又不失独到的见解。林秉南善于与他人合作，尊重事实，尊重他人。（中国水利水电科学研究院评）
• 弃文从理，转攻水利，学成归国，花甲入党，一次次的抉择都源于林秉南对祖国的满腔热忱。他为中国水利事业的建立与发展作出了巨大贡献，得到了海内外同行学者的尊敬。他那追求科学真理、无私奉献的精神，是我国水利科学技术工作者的典范和楷模。（新华网评）
• 林秉南院士一生热爱社会主义祖国、热爱中国共产党、热爱水利事业。他目标坚定、锲而不舍、品德高尚、虚怀若谷；他治学严谨、躬行实践、为人正派、平易近人；他把毕生精力献给了祖国的水利建设事业。（腾讯新闻评）