窦国仁

        窦国仁,水利水运工程学专家,1932年月11月生于辽宁省北镇。1956年毕业于苏联列宁格勒水运学院,获优秀工程师称号,1959年获技术科学副博士学位,1960年获技术科学博士学位。1960年回国后,一直在水利部、交通部、电力工业部南京水利科学研究院工作至今,先后任工程师、高级工程师、教授级高级工程师;1978年任河港研究所副所长,1980年任副院长,1983年任院长,1993年任名誉院长。现兼任交通部技术顾问、国务院学位委员会水利学科评议组召集人、国务院三峡建设委员会泥沙专家、国际泥沙研究与培训中心顾问、中国水利学会副理事长,泥沙专业委员会主任、中国海洋学会副理事长、海洋工程学会理事长,以及清华大学、北京大学等多所高等院校兼职教授。1991年当选为中国科学院院士。
         窦国仁长期从事紊流和泥沙领域的研究与开拓,即使在13年的副院长和院长的任期中也未曾中断他的科研工作,并一直延续至今。
         1953~1960年,在前苏联一边学习,一边从事泥沙运动基本理论研究,对河流结构、泥沙起动、河床变形等进行了比较全面系统的研究,这期间的科研成果一再受到苏联高教部的奖励,授予他优秀工程师称号,并颁发了证书。在以全部满分成绩大学毕业后,学校破例决定留他继续作副博士研究生,用二年多一点时间完成了副博士研究生考试和论文。在论文答辩时,系学位委员会除同意授予他副博士学位外,又决定向苏联国家学位委员会申请进行博士学位答辩。一年后他面对由50位苏联专家教授组成的答辩委员们的提问和投票,获得了全票赞成,由苏联最高学位委员会授予他技术科学博士学位。在苏联,得到博士学位就可以成为教授,当时他27岁,在苏联的技术科学博士中是少见的。这期间,他硕果累累,在水利学科的众多领域取得了突破性进展。
         1960。1967年,从事钱塘江河口围垦和治理,射阳河挡潮闸下游淤积、长江口航道改善等方面的研究,除解决生产问题外,发表了“论泥沙起动流速”、“潮汐水流中的悬沙运动及冲淤计算”、“泥沙运动理论”、“底沙运动规律的研究”、“泥沙沉降的统一规律”、“平原冲积河流及潮汐河口的河床形态”等一批理论性成果。首次导出了非恒定流不平衡输沙方程式,现已在泥沙数学模型中被普遍采用。提出的泥沙起动理论、泥沙沉降的统一公式、平原冲积河流和潮汐河口的统一河床形态方程式等均得到了比较广泛的应用。
         1967。1970年,“文化大革命”期间,他仍然没有放弃科研工作,结合解决青山运河淤积问题,研究模拟悬沙运动的物理模型,获得了成功,使悬沙物理模型成为解决悬沙(包括异重流)淤积的可靠手段。
         1970年12月,毛主席批准兴建长江葛洲坝工程,其后他被交通部领导派到葛洲坝工地帮助解决工程上的科研问题。当时在工地的模型中,使用天然泥沙试验。不符合相似条件。他一看这不行,便向部领导提出了自己的意见。其后钱正英部长任命他为葛洲坝坝区泥沙试验研究的技术负责人。当时年仅38岁,他深感责任重大。在众多单位的大力协同下,先开始了现场查勘和地形测量,并进行了悬沙模型试验。经过日夜奋战,取得了初步成果后,他随汇报组赴京到中南海,直接听取周总理的指示。周总理一再指示要解决好泥沙问题,确保长江航运畅通。并指出,只研究悬沙淤积不够,还要搞清底沙淤积问题。当时能在模型上研究好悬沙淤积已非易事,再同时模拟底沙运动,实为国内外尚无先例可供借鉴的重大技术难题。他通过大量理论推导和反复试验,终于解决了在一个物理模型中同时复演悬沙、异重流、底沙和卵石运动问题,即全沙模型问题。提出的有关葛洲坝工程的枢纽布置、航道布置和防淤减淤措施均被设计施工采用。葛洲坝工程运行后,坝区上下游的冲淤情况与模型试验预报的,不仅在定性方面而且在定量方面基本一致,保证了葛洲坝工程的正常通航和发电,同时也使泥沙物理模型试验成为解决重大水利工程泥沙问题的有效手段。为此他获得’1985年度国家科技进步特等奖。
         1980~1985年,主要从事河床紊流和减阻流的理论和试验研究,提出了河床紊流的随机理论,从理论上导出了各脉动特征值和谱函数公式。此理论主要由紊流随机模型、壁面绕流机理和紊动发生机率三部分组成,纠正了关于出现光滑区、过渡区和粗糙区原因的传统概念,说明不是由于壁面层流层对糙率的隐蔽程度不同引起的而是由于紊流绕过壁面糙率时是否发生分离和分离程度不同引起的。对明渠和园管流导出了适用于对数层、过渡层、粘滞层、紊流光滑区、过渡区、粗糙区和层流、层流向紊流过渡、充分发展紊流的流速分布和阻力系数的统一公式,使著名的尼古拉兹阻力系数图,得到了理论上的全面概括。紊流随机理论已被用于边界层流动、聚合物减阻流以及均质高含沙水流。研究成果获1987年度国家自然科学奖二等奖。
         1985~1992年,从事长江三峡工程泥沙问题和黄河小浪底水库泥沙问题的研究。已从理论上和实践上解决了进行变动回水区全河段长泥沙物理模型的关键技术问题,建造了世界上最长的(800米长)河道泥沙模型,对三峡工程完建后100年的淤积情况作出了预报;同时发展了河道二维全沙数学模型,以上两项研究成果分别获得1989年度、1991年度交通部科技进步一等奖、二等奖。黄河是高含沙河流,要在黄河小浪底处建坝,首先要了解高含沙水流的基本规律,解决高含沙水流对大坝的影响。这一世界性难题又落到了窦国仁肩上。他从高含沙水流的机理出发,进行了大量的数据演算,又进行了若干组次的水槽试验,建立了高含沙水流输沙公式及其模型相似律。通过高浓度泥沙模型试验,研究了黄河小浪底工程枢纽的淤堵问题和防淤堵措施,为保证枢纽的正常运行提供了重要依据。该项研究成果获1995年度水利部科技进步一等奖。
         1993~2000年,从事波浪作用下及波浪潮流共同作用下河口海岸泥沙问题的研究,尤其后者是在世界范围内还很少触及的难题。为此他做了大量的研究工作,建立了波浪潮流作用下的河口海岸泥沙数学模型,其成果获1998年度水利部科技进步一等奖;在负责黄骅港工程泥沙研究中,通过泥沙数学模型计算和浑水动床物理模型试验,使泥沙问题得到解决,黄骅港工程于1997年由国务院领导宣布开工,该项成果获1998年度交通部科技进步二等奖;在负责长江口深水航道工程泥沙回淤研究中,通过全沙数学模型预报了各种条件下回淤量,提出了导流、防沙、减淤的治理原则,为国务院决策提供了重要依据。该工程已由国务院领导于1998年宣布开工。
         窦国仁在紊流和泥沙研究方面成就卓著,著有《紊流力学(上、下册)》,发表论文120余篇。获国家奖两项,部、省级奖九项。曾先后被授予全国科学技术先进工作者、全国电力工业先进生产者、江苏省劳动模范、全国交通系统劳动模范、全国水利电力系统劳动模范、全国水利系统特等劳动模范等称号,被国家评为首批有突出贡献专家和首批博士生导师。
         曾为第六届、第七届、第八届全国人大代表。

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