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给水排水 |专栏:水业先行者的故事第4期——邓培德先生

来源:给水排水 作者: 人气: 发布时间:2018-08-03 11:52:19

本期人物:邓培德先生,1927年生于江苏无锡,1952年经全国统考录取进入同济大学,分配到上下水道专业本科学习。四年本科学习期间,他热爱专业、勤奋学习、成绩优秀,毕业设计答辩入选国家考试名单,考试成绩获优,留校任教三十余年后退休。

在同济大学30多年的任教中,邓培德教授承担了排水工程(沟渠工程与污水处理工程)的专业教学任务,强调掌握四基(基本概念、基本理论、基本计算、基本构造),联系工程实例。讲课内容理论中有经验,经验中有理论,内容丰富生动,以自我敬业精神影响学生和严格要求学生,为学院排水工程专业人才培养做出了重要贡献。

往事回忆与晚年生活

文/邓培德

岁月匆匆,已届耄耋之年,退休也已20多年。1956年我毕业于同济大学, 留校任教30余年,讲授排水工程,也进行科研与工程设计。年轻时政治运动不断,浪费了很多宝贵时间,很多年华是虚度的。因为头上有着两只帽子——“资产阶级孝子贤孙与走白专道路”,因此成为“老运动员”,生活在压抑与迷茫之中。在人生道路上如临深渊,如履薄冰,尝遍了时代苦楚,社会炎凉。奉行的人生哲学是言行谨慎,奋力工作,诚信待人,吃亏是福。也可能正由于这样,既受到多种伤害,也助我多次冲过激流险滩。往事如烟,往事又并不如烟,时至今日,一切都已过去,功过得失,全都释然。

读书与留下任教

1952年我经全国统考,录取同济大学,经统一分配入读上下水道专业本科学习,在四年学习期间, 我每学期开学前去上海市内玩一天,开学后到学期结束是不出去玩的,星期日也全日自学。我生性好静不好动,喜欢学习而少活动,上课专心听讲,记好笔记,迄今还保留着六十多年前完整的多门学科笔记。我除爱好专业课以外,尤喜欢数学,这与樊映川教授精彩讲课有关。专业知识学习常有很多新奇感觉,因为是闻所未闻, 特别专心。杨钦教授讲水泵与水泵站、谢光华教授讲排水工程,都非常精彩,终生难忘。听课后,书本知识全能理解,自感没有困难,还常向老师请教书本外的工程知识。我最差的是体育,测试总是全班倒数第一,体育老师放我一马。毕业设计答辩我入选国家考试名单,当时首次试行国家考试,由全国十多位专家教授组成,清华陶葆楷教授任主委,我考试成绩获优。

我出身资产阶级,自填毕业志愿是去北京搞研究工作或去南京做设计工作,根本没有填上海,更没有填教育单位,不意胡家骏教授提名我留校任教。留校后分配搞排水工程教学,在做好分配工作,参加各类运动和政治学习之余,我全身心投入业务进修,整天泡在图书馆中学习国内外有关排水工程理论知识,精读经典文献。文革前在自学提高过程中发现,全面学习苏联,排斥欧美理念,带来了很多问题。从沟渠工程到污水处理,在理论与实践上都远远落后于欧美和日本。所用设计标准都是低标准,不从长远考虑,只追求短期效益,建成工程后事故频发,损失很大。自学时既记录下点滴学习心得,也记录下存在的理论和工程技术问题,并收集有关资料为今后研究作准备,同时进一步学习与本学科有关的其他学科的基本理论知识,为教学和科研打好必要的基础。不意也为我在文革期间做地下研究做了准备工作。还为我在改革开放后做工程设计创造了条件。

留校任教30余年直至退休,经历各种运动,历经风雨。经过火, 入过土,又成出土文物。职称由助教、讲师、副教授到教授。工作内容是排水工程教学,改革开放后,除讲课,指导研究生外,应学校需要,成立了一个设计小组,而后负责设计排水工程项目,为学校创收尽了一份力。在三十多年任教期间,不论身处顺境逆境, 不亢不卑, 淡定对待,认真作好本份工作,恪守道德规范,没有豪言壮语, 只求问心无愧。


“文革”岁月

文革浩劫在我心上留下斑斑创伤,当我刚从农村“四清”工作队撤回学校,不久就受到冲击,批斗、游街、抄家接踵袭来。又听说有人被打死,有人自杀,深感恐怖。我想建国初实施了新民主主义,五十年代中进入了社会主义,这次文革运动特别激烈,大概要进入共产主义了。又想我祖父是贫农,父亲是开明资本家,自己是教师,我家祖孙三代与国民党、日寇、美帝、苏修都没有任何关系,不是说我是团结教育对象吗?怎么一下子又成了革命的对象?再说,我经历过国民党的三民主义,沦陷时日寇的法西斯主义,怎么进入人类最美好的社会主义、共产主义后,受尽人生侮辱,经济破产,这个问题难以使我理解与接受。后来才懂得,在当时的环境下, 有资产就是罪,还是原罪,所以逃不了抄家、批斗、进“牛棚”改造。时隔不久,不但很多德高望重的老教授都成了“牛鬼蛇神”,不少以左称著的党政领导干部也成了走资派、黑帮、反革命分子,这使我的恐惧感也减轻了一些。原因是批斗内容也无非是前述的两顶帽子,比起那些走资派、黑帮、反革命的帽子要小得多,自知仅凭这两只小帽子只能是人民内部矛盾,在恐怖环境中也逐渐麻木了,这使我反而静下心来思考,观察运动的发展,耐心在牛棚中劳动。文革运动真是一场触及灵魂的“革命”,每个人灵魂深处的善或恶,道德品格的美或丑,都赤裸裸地暴露无遗,在此受到检验,由此我认识了很多人与事。在牛棚中我以受害者和旁观者的心态, 品味着人类历史画卷中最诡谲壮丽惊心动魄的段落。不能理解,不可想象,不敢多想,又不能不想。后来我感到政治变幻深奥莫测,斗争哲学纵横捭阖,非我智力所能辩解,空想无益,还是静观其变,听天命吧!

地下研究与成果

1970年起,我白天劳动,晚上剩余时间枯燥无味,不禁又动起心来,在家偷偷看些专业类书籍,并研究一些城市雨水径流等方面的课题。因为这些基础理论可以凭自己的新观点与有关专业基本概念用水文统计学进行探索,可以在家苦苦思考,不被人知,不象水污染防治研究需要做实验并动用设备与场地,当时的环境迫使我向这方面发展。

在牛棚期间,我系统研究了城市暴雨三大课题:1、暴雨公式统计方法的研究;2、城市暴雨洪峰调蓄计算;3、雨水道容量平衡法流量计算理论。

我白天在牛棚劳动,晚上在家研究,桌上以报纸毛选作掩护,桌下图表计算操作。研究工具很落后(计算尺、对数表、对数纸),进展缓慢曲折,一大包草稿藏在浴缸下,白天批斗晚上继续干,多次现场被抓,吃尽了苦头,以思想顽固闻名同济全校,因此曾两度去安徽五七干校改造。

我的科研方法是,抓住苏联在城市暴雨方面概念陈旧,理论残缺,用适线图解法无法保证精度等缺点。文革前我就构思新观点,以气象局的多个地区的自记雨量资料在对数纸上探索规律,经长期反复研究,契而不舍,终于创新提出城市暴雨频率分布模型指数分布理论,适合我国短历时暴雨强度规律的结论,同时提出了暴雨公式参数优化的多种方法,使暴雨公式理论完美更新,公式精度大大提高。

暴雨径流理论与洪峰调蓄也是我热衷研究的内容,这个课题在苏联、欧美、日本都很少研究,可见资料极少,我首创用瞬时暴雨强度推算径流过程线理论计算公式获得成功,继而提出模式雨型径流过程线法雨水调蓄池容积公式,并与苏联、欧美公式对比,确证理论先进,实用安全,计算方便,优于国外计算公式。接着又研究其子课题,调蓄池设置理论最佳经济位置也获得成功。

雨水道容量平衡法设计流量的研究是我的城市暴雨三大研究课题之一,在文革前已有初步设想,因推理复杂曲折较多,一度中断下来。在暴雨公式统计方法与洪峰调蓄两大课题获得满意成果后,再度鼓起勇气,继续进行容量平衡法设计流量的研究工作。在反复检查前阶段各个环节中,终于发现差错所在,而后顺利解决问题,导出理论公式,并从公式的物理意义上验证无误。

上述三大课题完成后,恰值邓小平同志二度复出,召开全国科学大会,我就把这三个成果整理成文后寄去科学大会,约经几个月后,我突然收到《给水排水》寄给我这三篇论文的清样,因计算公式众多而复杂,要我详细核对后刊出。我这时才得知,科学大会收到我稿件后转至建筑科学研究院鉴定,不料建筑科学研究院鉴定通过后,既未与同济联系,也未和我联系,直接寄《给水排水》推荐刊出。在我校对清样寄京几个月后,突然又接到清样退还(原稿已破损)不予刊出的通知。我心里清楚,退稿的原因是我违反当时的规定,寄稿前未通过学校许可,并且我还身在牛棚改造,不予刊出是可以理解的。这时已经是1976年5月,改造环境也较前宽松得多,已经看到曙光,自感头上的两只帽子(资产阶级孝子贤孙与走白专道路)只能是人民内部矛盾,迟早会得到解放,研究成果迟些发表也无妨。当时学校刚有了719电子计算机,如待些时间能收集到更多城市的暴雨资料,用计算机进一步验证岂不更好,事后证明这个自我安慰还是对的。

“文革”结束我解放出来后,通过多种渠道收集到65个城市的暴雨资料,1982年用成果理论电算统计出65个城市的高精度暴雨公式,由学校提请全国著名的多位专家鉴定通过,并于1987年入编国家《室外排水设计规范》(GBJ14-87)。

继后,我对暴雨公式的统计方法又作新一轮研究,由于发现规范在选样方法上存在两个致命问题:⑴1974年制定的规范(TJ14-74)误把选多个极值的概念当作选多场最大暴雨,存在概念性错误,造成74年后各地统计的暴雨公式多数犯有这样原则性错误;⑵“文革“后各地气象局对自记雨量记录只选用规定历时每年取一个极值(年最大值法),满足水利工程要求,不再选多个极值,致使年多个样法资料来源中断。如果继续用年多个样法,必须自行或委托各地气象局另行统计,随着资料年份的累积增多将日益困难,在此基础上我又提出用年最大值法,取代规范传统用的年多个样法。前后不断著文论证两种不同选样方法的优缺点,并以年最大值法资料研究确定其频率分布模型,研究得出结论用耿贝尔分布理论为最佳;公式参数优化以高斯牛顿法为最佳。又历时20余年,终于2011年国家《室外排水规范》再次入编了我新的研究成果。城乡建设部为此组织力量,用新的统计方法制定了全国606个城市的暴雨公式,于2011年9月26日在京召开鉴定会,特邀我参加会议。鉴定会一致同意我的建议,今后在实用中以新公式全面取代旧公式,并写入鉴定评审文件。

城市暴雨公式统计方法这一研究课题自1970年至2011年圆满结果,历时40年,成果先后入编1987年、2006年、2011年、2014年国家规范,前后著文8篇。

城市暴雨洪峰模式雨型径流过程线法雨水调蓄池容积公式,经三十余年实践验证也已入编2011年、2014年国家《室外排水设计规范》(GB50014-2006.2011年版,4.14.5公式)。

回顾我的科研活动特点:1、干扰较多,只能默默的独立攻关,课题自选,从前人研究中找空缺,或从实践经验中锤炼提出理论。2、纯兴趣性业余研究,不列项目,不申请经费,不计算工作量,不为功利,不限完成时间,没有思想负担,没有压力。3、力求创新,以新思维新观念取代传统思维,喜欢啃硬骨头,追求刺激,文章写成后,不急于发表,搁上半年,一字一句推敲,从多视角反复校核,尽可能少出差错。4、借用其他学科的理论知识来攻克本学科的难点。5、有成果后自我发表,成果价值有时间和实践的考验,自有公论,不申报奖励。

“文革”中长期的地下研究,惊险而又新奇。劳动之余,全身心投入的原因主要是发现了问题的结症与自感经一番努力探索有解决问题的可能,满足了我渴求成功的意念,确实达到乐而忘忧,废寝忘食的地步,终于圆满地完成了上述城市暴雨研究的三大课题。与其有关的多个子课题的核心理论也是这段时间完成的。

“文革”中造反派曾发现我在搞地下研究,多次来我家进行突击搜查,非常遗憾,有些重要底稿被抄了,劫后保留下来的资料经逐渐整理成文发表。1978-1985年发表的15篇论文其中主体内容是在牛棚中完成的,1985年后迄今发表的20篇论文,相当部分的核心理论也是文革期间的成果。在我70岁的祝寿会上,环境学院党委书记说到杨钦副校长曾在80年代初的一次会上说:搞科学研究要象某某人一样,白天批斗晚上干!为我不法的地下研究正名。

退休后20余年, 从兴趣出发,断断续续研究一些雨水课题,还少量参加一些学术活动。近年来很多大中城市暴雨积水严重,一些地区的规划院来访问我,希望找出积水原因,提出可行的解决办法。因为已经建成的雨水道是很难改建和扩建的,改建与扩建既要重新开挖路面,影响交通,沿线还有众多交叉的管道和其他地下构筑物难以处理,在技术和济济上都难以解决。我终于在2011年12月又发表了一篇文章《城市暴雨积水的原因分析与对策》,经对比计算,确证暴雨积水的主要原因是我国沿用前苏联的超低设计标准所致,比国际常用标准低五个等级。文章建议要大幅提高设计标准,并提出修改流量计算方法的方案,现文章建议的最大径流量法计算公式已入编2014年《室外排水设计规范》。对于已经建成雨水道的严重积水地区,建议建地下雨水调蓄池,引排地区积水,在缺水城市还可雨水回用。2013年12月发表了《城市不同概率的暴雨积水量计算》一文,为解决内涝修建地下雨水调蓄池所需的有效容积提供理论依据。2014年5月又发表收官之作“城市雨水道设计洪峰径流系数法研究及数学模型法探讨”。

污水处理方面的研究:发表有非理想沉淀理论的研究,生物转盘设计理论研究,多功能均化池设计研究等论文。

教育工作与工程设计

我三十余年的教学工作,是讲授排水工程(上下册),有本专业的大班排水工程教学与函授排水工程教学,专业有给水排水与环境工程专业。默默工作,全身心投入,从教学工作中找乐趣。退休后我把讲稿留给后继者,并赠给去外校任排水教学的学生,现众多学生成为我的忘年朋友,亦师亦友。迄今退休已有20余年,仍有多位国内外学生与我书信或电子邮件交往,逢年过节常来问好,这是教学工作者人生晚年的一大乐趣。

文革后改革开放,学校先则开门办学,继而兼设计创收,我应学校要求,在教学工作的同时,又兼职工程设计与环保设备的开发,学校成立了开发公司,由我负责设计了五十余项排水工程设计项目,同时培养青年设计人员,后开发公司逐步发展为现今的同济环保设计院。

几点感悟

1、文革结束解放出来后,先唱半年红歌,犹如由高压仓出来后先在减压室过渡一下,再安排两位青年党员老师一起去北京、西安 “调研”一番。先去北京玩了几个景点,吃了烤鸭,访问了一位在北京的同学。后去北京市政工程设计院参观,不意进入一个设计室,我吓了一跳,墙上贴着方块大字“邓培德公式……”,该式摘自我文“雨水道容量平衡法设计流量的研究”,我想该文还未发表,北京院如何得知?后来才知道是同济情报站印发的交流资料以致外传。北京院不认识我,但从单位介绍信上见到我的名字,才邀我隔天去开座谈会。会上他们问了我几个问题。数月后北京院通过规范组与同济取得同意,由规范组派员陪同我赴京讲学一周,专讲“模式雨型与容量平衡法理论。”北京城建学院与哈建院都来人参加听讲。当时不重视知识产权保护,以致后来引起一些麻烦,最终澄清事实。这一教训启示,研究成果在未公开发表前不能泄密。

  2、北京事毕后转赴西安,先玩了兵马俑等地,还去华清池洗浴,后去西安污水处理厂参观。当时因西安污水处理厂发表了射流曝气污水活性污泥法,说得效果神奇,特去取经。参观现场后,要求看看资料数据,几经推诿,看到了一张试验数据纸,纸上数据有钢笔的, 还有原子笔兰色、红色修改。我心中认为:1射流曝气只是不同于鼓风曝气的不同充氧方式,不可能对活性污泥法产生神奇效果;2试验数据反复修改,结论不可信。八十年代中后期起,全国多个大专院校与科研设计单位都进行了射流曝气活性污泥法试验研究,越吹越神。在一次应邀参加学术讨论会上,我谈了个人看法,事后受到鼓吹射流曝气者的非礼批评。再隔几年,鼓吹者终于没了声音,射流曝气活性污泥法大合唱终成历史笑料。

科学问题来不得半点虚假,它要经受实践和时间的考验。进行新的探索有失败并不奇怪,但新探索也需要有些理论根据,没有任何理论根据的探索只能是盲目的。盲目的探索是鲜有成功的。不顾事实,胡吹神奇泡沫是没有不失败的。我生性愚顽,又不愿说假话,往往得罪人。九十年代起,学术腐败日益严重,有时干脆称病不参加学术讨论与评审,自我淡出,免得烦恼。

  3、我的中年, 经历各种运动,工作过程中的千万个环节中,每个环节都危机四伏。一个人只要受到权力的敌视与迫害,就会应时产生一批邪恶者,邪恶者一定会顺着气候,想方设法,无中生有地来陷害你。有人为了表示积极,争取入党,恶言诬我厌恶函授教育,消极怠工;有人为了立功,诬我破坏溶解氧仪,我都力举反证,挫败诬陷。没有平庸之恶的帮凶们,也就没有完整的时代悲哀。作为一个“老运动员”,我在时代的潮流中,只能怀着本能的恐惧,苦干在前,评功在后。沉默是金,吃亏是福。只做学问,甘于寂寞,远离邪恶,清白做人。晚年自检一生,没有内心负疚。

晚年生活

1989年我办了退休,当时身体可以,应学校回聘,继续讲课,带研究生、科研与工程设计。70岁后我就全退了,逐渐从学术活动中淡出,但还在断断续续地研究一些课题,从兴趣出发,不限时间,没有压力,持之以恒。退休后迄今发表了14篇文章,因为我终身从事排水方面的工作,仍关心这一学科的发展与动向。深深感到目前水环境污染严重,工业生产用水率居高不下,急需开源节流,回用雨水和废水,改革工业生产工艺,降低用水耗量,要从政策上提高水污染防治的投资与从重惩处违法排污,否则将因缺可用之水而严重影响国民经济发展和人民生活质量。现今土壤重金属污染也日益突出,砷毒、血铅、镉米等事件频发。当前,全国大气污染严重,灰霾天数急增,它是众多疾病的元凶,这些问题威胁着生态环境和持续发展,今后化巨资控制和治理可预见其艰巨性和长期性。

我一生最大的爱好是读书,这与我个性有关,我好静不好动,不信宗教,烟酒无缘。大学时忙于专业知识学习,工作后全力投入教育、进修和应付各种运动,可以说年轻时除读书外没有其他爱好,再说也确实没有富余时间,生活内容比较单调。全退以后毕竟时间多了,读书内容转向现代文史书籍,近年好书时有出版,自感对此很有兴趣,既可增长知识,也能提高对事物的分辨能力,对过去一些迷茫不解的事也有了新的认识。并助我丰富晚年岁月,因此乐而不疲。近年又迷上了玩电脑,进入了知识的海洋,每天上网看新闻,关心国家大事与国际大事。人文史海,网上围棋,内容多样,助我思维活动,避免老年痴呆。晚上看看电视,听听音乐,每天活动内容充实。饮食喜吃无锡家乡菜,酱排骨和红烧肉是常吃的,补补脑子。

我现在热爱生活,心态平和,生活多彩,安贫乐道,不崇显要富贵,愿多布衣之交。自感乐而忘忧,不知老之将至。

(编辑:Wendy)

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