曹瑞芝 - 生平簡(jiǎn)介

曹瑞芝，字子仙，1890年2月20日生于山西省汾城縣（今襄汾縣）曹家莊鄉(xiāng)的鄉(xiāng)里村。父親經(jīng)商，母親是家庭婦女，粗通文字，曾擔(dān)任過(guò)“天足會(huì)”委員。受家庭環(huán)境影響，他勤奮好學(xué)，性格開(kāi)朗，熱愛(ài)新生事物。幼年在村里私塾讀書(shū)，后進(jìn)入縣城學(xué)堂。1910年，考取山西大學(xué)土木工程系預(yù)科，1916年本科畢業(yè)。1919年考入美國(guó)威斯康星大學(xué)（University of Wisconsin），學(xué)習(xí)水利工程和水力機(jī)械，1923年獲碩士學(xué)位�；貒�(guó)后，即在山西、河南、山東、四川、陜西等省從事水利事業(yè)。從1930年開(kāi)始身患十二指腸潰瘍，到1943年在重慶做了胃切除手術(shù)，得以痊愈�；疾∑陂g得到他妻子盡心照料，一直堅(jiān)持工作，全身心投入水利建設(shè)事業(yè)。

曹瑞芝回國(guó)后，先在山西督軍府任采運(yùn)處處長(zhǎng)，由于不能充分發(fā)揮自己的專(zhuān)長(zhǎng)，于1927年離開(kāi)山西去河南省水利局任工程師。創(chuàng)建了黃河下游虹吸引黃淤田工程，深受當(dāng)?shù)厝罕姎g迎。由于他對(duì)虹吸管入迷，同行們給他起了個(gè)外號(hào)，叫他“虹吸管”。1930年后任山東省建設(shè)廳水利技正，仍繼續(xù)該項(xiàng)工作的研究。1935年在全國(guó)性學(xué)術(shù)刊物《工程》10卷第1號(hào)上發(fā)表《虹吸管之水力情形及流量之計(jì)算》論文。這篇論文曾被中國(guó)工程師學(xué)會(huì)第四屆年會(huì)評(píng)為第一名，獲金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆?936年又得到山東省政府的表彰，發(fā)給500塊銀元獎(jiǎng)金。1932年他應(yīng)邀參加長(zhǎng)江三峽工程勘測(cè)隊(duì)，在全國(guó)首次提出開(kāi)發(fā)長(zhǎng)江水電的宏偉計(jì)劃。1937年8月，日本侵略軍逼近濟(jì)南，他輾轉(zhuǎn)入川，在大后方開(kāi)始新的水動(dòng)力及小水電研究與建設(shè)。1946年他任重慶國(guó)民政府水利部專(zhuān)門(mén)委員時(shí)，率部屬第224勘設(shè)隊(duì)由重慶回山西工作。經(jīng)西安北上到達(dá)晉南臨汾時(shí)，因上黨戰(zhàn)役暴發(fā)，僅在晉南一帶做短期查勘。

1952年3月曹瑞芝在山西省為建汾河水庫(kù)做野外查勘時(shí)，由于過(guò)度勞累突患心臟病。同年秋病情加重，去沈陽(yáng)軍區(qū)202醫(yī)院治療，終因心力衰竭，醫(yī)治無(wú)效，于1953年2月13日逝世，享年63歲。

曹瑞芝 - 科學(xué)成就

制定三晉治水方略

曹瑞芝一生曾3次回山西工作，前后歷時(shí)十余載，制定了符合山西省情的治水方略。

第一次回山西工作是在1923-1926年。在此期間對(duì)山西省水利狀況進(jìn)行了全面調(diào)查，于1925年寫(xiě)出《治汾計(jì)劃》和《山西水利狀況及今后之進(jìn)行方針》兩篇論著，最早提出在汾河上游至羅家曲河段修筑水庫(kù)、在下游新絳至河津河段興建機(jī)械抽水高灌工程的設(shè)想。認(rèn)為：“山西之水利，省南有八大堰，省北有三大渠，可稱(chēng)中國(guó)歷來(lái)水利上之大成績(jī)，”但要有大的發(fā)展，急需解決三方面的問(wèn)題，即：（1）“興辦水利感受之困難，如省政府對(duì)于用水，無(wú)規(guī)定之水法，爭(zhēng)訟起來(lái)，審判官無(wú)水法可依，人民用水毫無(wú)限制，強(qiáng)者得以霸占水利”；（2）“山西之水利缺點(diǎn)甚多，如水源之調(diào)查，水量之記錄等等，都付缺如，雖有人起而研究，亦無(wú)復(fù)從”，而造成“坐失水源，殊可惜也”；（3）“山西已有之水利，類(lèi)皆自然水利”，而目前開(kāi)發(fā)自然水利之條件“已將告竭，此后欲再繼續(xù)進(jìn)行，舍科學(xué)水利其誰(shuí)歸”。在此基礎(chǔ)上，曹瑞芝對(duì)山西發(fā)展水利提出四項(xiàng)具體計(jì)劃：“（1）制定水法；（2）調(diào)查水源；（3）量水（水文觀測(cè)）；（4）試驗(yàn)（灌溉與鹽堿地改良）”。并明確提出，“利用科學(xué)方法，以促進(jìn)水利之發(fā)展，實(shí)是山西之根本辦法”。

第二次是在1946-1949年�？谷諔�(zhàn)爭(zhēng)勝利后，曹瑞芝率重慶國(guó)民政府水利部第224勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)回到山西，對(duì)黃河龍門(mén)水庫(kù)發(fā)電工程進(jìn)行查勘，并編制設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；對(duì)晉南龍子祠、霍泉渠、通利渠等古老灌溉工程進(jìn)行了考察，提出利用現(xiàn)代技術(shù)改建擴(kuò)建這些工程的科學(xué)方案。

第三次是中華人民共和國(guó)成立后1949-1953年，曹瑞芝接受山西省人民政府邀請(qǐng)，回到太原，出任山西省政府委員和山西省水利局總工程師。他雖年逾花甲，但壯心不已。1950年在全省第一屆政治協(xié)商會(huì)議上，即提出興修黃河龍門(mén)水庫(kù)水電站的建議，引起與會(huì)同志的極大關(guān)注。從1949年到1952年，他率領(lǐng)水利技術(shù)人員，先后對(duì)汾河、滹沱河、涑水河、瀟河等主要河道進(jìn)行了調(diào)查，并對(duì)這些河道的治理和全省水利的發(fā)展，提出了比較全面的規(guī)劃方案。在全省主要河系設(shè)立了多處水文和雨量站。在他的主持下，成功地建成了滹沱河、瀟河兩座現(xiàn)代化的大型灌溉工程；同時(shí)還對(duì)霍泉、南垣、鼓水、汾河等八大冬堰古老灌溉工程，進(jìn)行了現(xiàn)代化技術(shù)改造；使全省萬(wàn)畝以上的自流灌區(qū)由11 處增加到29處，有效灌溉面積由296萬(wàn)畝（19.73萬(wàn)公頃）增加到609萬(wàn)畝（40.6萬(wàn)公頃）。在他的倡導(dǎo)下，臨汾地區(qū)設(shè)立了山西最早的灌溉試驗(yàn)站。他還從全盤(pán)考慮，積極籌辦農(nóng)村水電建設(shè)，在省水利局設(shè)立了水利機(jī)械研究室和水利機(jī)械修造廠，研究和制造農(nóng)村水力水電建設(shè)所需要的機(jī)械設(shè)備。在此基礎(chǔ)上，1956 年洪洞縣明姜水電站建成投產(chǎn)，很快在全省推廣，到20世紀(jì)50 年代末小水電站發(fā)展到129處。1960年農(nóng)業(yè)部在洪洞縣召開(kāi)了全國(guó)11個(gè)�。ㄊ校┑男∷�電會(huì)議，推動(dòng)了全國(guó)農(nóng)村水電事業(yè)的發(fā)展。

開(kāi)創(chuàng)虹吸引黃淤田工程

1927年，曹瑞芝到河南不久，鑒于黃河下游兩岸水高田低，可利用虹吸管抽取渾水越過(guò)大堤進(jìn)行淤灌，開(kāi)始了虹吸管淤灌農(nóng)田、改良土壤的工程建設(shè)。“在黃河花園口首次安裝6英寸（15.2厘米）虹吸管，試驗(yàn)出水甚旺，由出水處開(kāi)挖渠道14里（7千米），經(jīng)南北兩索水河，可達(dá)賈魯河�！崩^之“又裝設(shè)24英寸（61厘米）鐵管八副，共可出水240立方英尺/秒（6.8米3/秒），可以灌溉沿岸5萬(wàn)余畝（0.33萬(wàn)公頃）旱地�！�

1930年他出任山東省建設(shè)廳技正時(shí)，仍積極倡議在黃河沿岸興修虹吸管引黃淤田工程。“在廳長(zhǎng)的支持和工程師褚文林等協(xié)助下，于1933年擬定了引黃淤田計(jì)劃，擬建：厲城王家梨行、青城馬閘子、齊河紅廟、蒲臺(tái)王旺莊等處虹吸管工程，計(jì)劃淤田21.5萬(wàn)畝（1.43萬(wàn)公頃），需建設(shè)費(fèi)301萬(wàn)元”�！鞍苍O(shè)管徑王家梨行及馬閘子為21英寸（53.3厘米），紅廟及尉家口為18英寸（45.7厘米），王旺莊為15英寸（38.1厘米）”�！�1933年11月18日，王家梨行工程試水成功，實(shí)引水0.15米3/秒。其他三處亦先后于1934年建成，工程效益較為顯著”。當(dāng)時(shí)山東省建設(shè)廳的報(bào)告說(shuō)：“在設(shè)計(jì)之初，原擬放水?dāng)?shù)次，始有成功可睹焉，當(dāng)馬閘子驗(yàn)收之際，僅放淤十日，其附近淤成之地，可達(dá)一千余畝（66.7hm2），淤厚平均約七公分（7厘米）。這段田地，昔為卑濕堿鹵不毛之區(qū)，今淤成之后，可變沃壤。由此可見(jiàn)，沿黃兩岸全部虹吸淤灌工程之利益，確為救濟(jì)農(nóng)村之大計(jì)矣。”

上述工程見(jiàn)成效后，曹瑞芝等人又在建設(shè)廳的支持下，制定了全省淤田計(jì)劃，擬“安設(shè)48英寸（121.9厘米）虹吸管300 組，……灌田2240萬(wàn)畝（149.3萬(wàn)公頃），使年農(nóng)產(chǎn)收入達(dá)到1.12億元。計(jì)劃30年竣工，全部費(fèi)用400萬(wàn)元。因經(jīng)費(fèi)無(wú)著，未能實(shí)現(xiàn)”。新中國(guó)成立后，僅1956-1958年的3年中，山東省就建成引黃虹吸工程24處共162條，設(shè)計(jì)引水160米3/秒，灌溉面積達(dá)560萬(wàn)畝（37.3萬(wàn)公頃）。

1935年前后，豫、冀、魯三省政府合組虹吸工程勘察團(tuán)，以曹瑞芝為團(tuán)長(zhǎng)，沿黃河查勘與測(cè)量達(dá)數(shù)月，編擬了詳細(xì)的工程計(jì)劃。他在山東期間潛心研究虹吸和航運(yùn)技術(shù)，先后發(fā)表了多篇論文。

參與早期規(guī)劃三峽開(kāi)發(fā)方案

1932年10月上旬，曹瑞芝應(yīng)揚(yáng)子江水道整治委員會(huì)邀請(qǐng)，由魯赴寧，會(huì)同鄆震、宋希尚，加上原揚(yáng)子江水利委員會(huì)指派的測(cè)量總工程師史篤培（美國(guó)人）、技術(shù)員陳晉模兩人，組成了中國(guó)第一支長(zhǎng)江三峽勘測(cè)隊(duì)，于10月下旬自宜昌逆流而上，查勘了長(zhǎng)江水力開(kāi)發(fā)情況，于11月23日回到南京整理資料，編寫(xiě)出長(zhǎng)江三峽第一個(gè)開(kāi)發(fā)計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃比美國(guó)墾務(wù)局專(zhuān)家薩凡奇（J.L.Savage）1944年踏勘宜昌峽上游早10多年。打破了長(zhǎng)期以來(lái)有些人為認(rèn)為三峽開(kāi)發(fā)計(jì)劃最早是美國(guó)人提出的誤傳。計(jì)劃認(rèn)為：“自宜昌至秭歸，其地質(zhì)構(gòu)造名曰‘黃陵背斜’，所謂‘黃陵花崗巖’者面積極廣，地質(zhì)學(xué)家公認(rèn)此段為峽東背斜中心，花崗石質(zhì)極堅(jiān)固，以之為建壩基礎(chǔ)，最合理想”�！包S陵廟、三斗坪一帶之（震旦紀(jì)）花崗巖地質(zhì)及地勢(shì)應(yīng)為詳細(xì)研究”地段，此背斜之“東翼宜昌葛洲壩至石門(mén)一段，為第三紀(jì)之‘東湖沙巖’及‘石門(mén)礫巖’。”石門(mén)以上至石牌溪即為不宜筑壩之奧陶紀(jì)灰?guī)r地層。從地質(zhì)構(gòu)造看，“葛洲壩之巖層遠(yuǎn)不如黃陵廟巖層之合于建壩設(shè)廠基礎(chǔ)”，但“葛洲壩地勢(shì)較好，初勘時(shí)認(rèn)為是工程較省、工作較便之地點(diǎn)。宜昌若為化學(xué)工業(yè)區(qū)，而恰好有各種天然適合條件，則發(fā)電用電集中一地，解除高壓輸電之困難，最合經(jīng)濟(jì)之原則�！惫赎P(guān)于選壩段“勘測(cè)隊(duì)覓得地點(diǎn)二處，一在宜昌上游4海里（7.4公里）之葛洲壩；一在上游22海里（40.7公里）之黃陵廟附近一帶�！备鶕�(jù)兩站當(dāng)時(shí)的情況，按各裝機(jī)30萬(wàn)千瓦的要求，對(duì)大壩的位置、壩型、船閘、投資等進(jìn)行了初步規(guī)劃。總的規(guī)劃指導(dǎo)思想為低壩多級(jí)開(kāi)發(fā)方案，此方案淹沒(méi)損失甚微，宜昌重慶間落差125米，利用枯水流量發(fā)電，約可得保證出力294 萬(wàn)千瓦。故還提出：“萬(wàn)縣巴陽(yáng)峽、忠縣黃花城、酆都蠶背梁、涪陵剪刀峽、長(zhǎng)壽大灘子等幾個(gè)水電開(kāi)發(fā)點(diǎn)�！眻�(bào)告認(rèn)為“葛洲壩和黃陵廟水電站僅是長(zhǎng)江三峽開(kāi)發(fā)中的一期工程，揚(yáng)子江上游發(fā)展至最后時(shí)期，自宜昌至宜賓必有若干水壩、水閘及發(fā)電廠互相連屬，水面降落，各成階級(jí)，彼時(shí)不但航運(yùn)之灘險(xiǎn)問(wèn)題可以完全解決，即兩岸之農(nóng)田亦因水位抬高受灌溉之利�！眻�(bào)告還建議“利用長(zhǎng)江三峽豐富的水電資源，固定空氣中的氮?dú)�，制造化學(xué)肥料，發(fā)展電氣化學(xué)工業(yè)，供應(yīng)川漢鐵路。”

據(jù)鄆震先生回憶并撰文說(shuō)：“當(dāng)時(shí)計(jì)劃中的計(jì)算部分和初步設(shè)計(jì)由曹瑞芝工程師負(fù)責(zé)，經(jīng)鄆、宋二工程師最后討論定稿，然后送中國(guó)工程師學(xué)會(huì)《工程》雜志總編輯沈怡審定發(fā)刊。計(jì)劃的發(fā)表是經(jīng)錢(qián)昌照先生同意的�！�

朱成章先生也曾回憶撰文說(shuō)：“第一個(gè)三峽開(kāi)發(fā)計(jì)劃是從當(dāng)時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件出發(fā)提出的，現(xiàn)在看來(lái)他們選定的葛洲壩和黃陵廟兩個(gè)壩段，經(jīng)過(guò)50多年來(lái)繼續(xù)勘測(cè)設(shè)計(jì)和建站證明是正確的�，F(xiàn)在，葛洲壩工程早已建成發(fā)電，三峽高壩壩址選定三斗坪，也在當(dāng)年選的黃陵廟壩段內(nèi)，充分說(shuō)明當(dāng)時(shí)的勘測(cè)規(guī)劃是相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)的。”

發(fā)展改進(jìn)水力機(jī)械

抗日戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，曹瑞芝在四川專(zhuān)心致力于水利水電事業(yè)。在此期間，由他主持在三臺(tái)縣興修了長(zhǎng)達(dá)50千米、灌溉1.33萬(wàn)公頃的鄭澤堰，引涪江之水灌田，即現(xiàn)在的永和堰。這是運(yùn)用現(xiàn)代水利技術(shù)在四川興建的第一個(gè)中型引水工程。他還致力于水力提灌機(jī)械水輪泵的研制與推廣。1940年由他倡導(dǎo)在成都青羊?qū)m和灌縣建立了高灌試驗(yàn)站，指導(dǎo)一批青年技術(shù)人員創(chuàng)造了木質(zhì)水輪泵和水力筒車(chē)。這是中國(guó)現(xiàn)代水輪泵的最初機(jī)型。

1942年，重慶國(guó)民政府行政院水利委員會(huì)成立水利示范工程處，任務(wù)是利用四川豐富的水力資源，示范推廣小型水力發(fā)電站、水動(dòng)力加工廠和抽水站工程。曹瑞芝任該處主任，在他的領(lǐng)導(dǎo)下，興建了重慶楊公橋水力機(jī)械試驗(yàn)場(chǎng)，設(shè)計(jì)了一個(gè)水動(dòng)力站。該站采用低壩明渠引水，引水流量1.0米3/秒，水頭5米。因設(shè)備簡(jiǎn)陋，白手起家，水輪機(jī)、水輪泵和尾水管都是木制品。經(jīng)觀測(cè)，木質(zhì)旋槳式水輪機(jī)其效率僅達(dá)到30%左右。曹瑞芝與有關(guān)人員經(jīng)過(guò)認(rèn)真試驗(yàn)對(duì)比，根據(jù)Die Kreiselpumpen所介紹的方法，利用飛機(jī)螺旋槳的原理，不斷改進(jìn)水輪泵，提出了科學(xué)的輪葉設(shè)計(jì)，運(yùn)用流體力學(xué)原理，改進(jìn)了軸流泵。大大提高了旋槳式水輪機(jī)的設(shè)計(jì)水平，使木質(zhì)水輪機(jī)實(shí)際效率達(dá)到80%左右。這一試驗(yàn)成果隨即應(yīng)用于低水頭水力發(fā)電站，取得了較為明顯的效果。在此基礎(chǔ)上，他還組織有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行了開(kāi)布朗（Kaplan）水輪機(jī)輪葉調(diào)速器的研究設(shè)計(jì)。在當(dāng)時(shí)一無(wú)物質(zhì)條件，二無(wú)像樣的水輪機(jī)制造廠家情況下，成功地設(shè)計(jì)、制造了中國(guó)最早的活葉旋槳水輪機(jī)的成套設(shè)備，并在實(shí)踐中推廣應(yīng)用，這是難能可貴的。

在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，曹瑞芝指導(dǎo)中國(guó)農(nóng)村水力實(shí)業(yè)公司，先后在達(dá)縣閣溪橋、遂寧石溪寺建成兩處低水頭水電站（分別裝機(jī)20千瓦和40千瓦）。在重慶北培建成了高水頭小流量沖擊式水輪機(jī)水動(dòng)力加工廠，解決了當(dāng)?shù)厝罕姷恼彰鲉?wèn)題。新中國(guó)成立后，在山西較早地設(shè)計(jì)推廣農(nóng)村小型水電站，為全國(guó)起到了示范作用，就是應(yīng)用這段時(shí)期的試驗(yàn)成果。

水利界同仁懷念曹瑞芝

曹瑞芝以他的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)，贏得了同行和后人的尊敬與稱(chēng)贊。曾與他同繪三峽宏圖的鄆震先生稱(chēng)他：“誠(chéng)摯勤奮，勇于任事，肯鉆研問(wèn)題，認(rèn)真細(xì)致”。山西水利界，當(dāng)年曾和他共過(guò)事的新中國(guó)第一代水利科技工作者都贊頌他：“為人正派，襟懷坦白，嚴(yán)以律己，厚以待人，從不沽名釣譽(yù)”。

曹瑞芝 - 主要論著

1 曹瑞芝。山西水利狀況及今后之進(jìn)行方針。山西水利——水利史專(zhuān)集，1985（1）：43～45

2 曹瑞芝。河南黃河水利初步計(jì)劃書(shū)。華北水利月刊，1929，2（3）

3 曹瑞芝。Seepage Water（英文）。工程，1930，5（3）：394～451

4 惲震，曹瑞芝，宋尚希。揚(yáng)子江上游水力發(fā)電查勘報(bào)告。工程，1933，8（3）：195～220

5 曹瑞芝。虹吸管之水力情形及流量之計(jì)算。工程，1935，10（1）：1～20