許協(xié)慶

1918年11月28日，出生于北京。

1936-1937年，交通大學(xué)（上海）土木工程學(xué)院學(xué)習(xí)。

1937-1940年，交通大學(xué)唐山工程學(xué)院土木工程系學(xué)習(xí)。

1940-1942年，任交通大學(xué)唐山工程學(xué)院土木系助教。

1942-1943年，任岷江電廠清水溪灌溉工程處工務(wù)員。

1944-1945年，任宜賓電廠助理工程師。

1946-1950年，在美國依阿華大學(xué)力學(xué)與水力學(xué)系學(xué)習(xí)，1947年獲理工碩士（MS，Master of Science），1950年獲哲學(xué)博士學(xué)位（Doctor of Philosophy，PhD）。

1950-1952年，任依阿華水力學(xué)研究所副研究員。

1952-1955年，先后任紐約工程公司設(shè)計(jì)工程師、紐約市立大學(xué)土木系助理教授。

1955-1989年，任水利水電科學(xué)研究院水工研究所高級工程師（教授級），水力機(jī)電研究所副所長。

1990年1月，退休被聘為水利水電科學(xué)研究院咨詢委員。

適逢第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束，為慶祝協(xié)約國的勝利和公理戰(zhàn)勝強(qiáng)權(quán)，父母為他起名“協(xié)慶”。他的父親是20世紀(jì)初的留日學(xué)生，不幸49歲時(shí)英年早逝，當(dāng)時(shí)他僅5歲。其后全家返回原籍南京，由母親將他們姐弟5人撫養(yǎng)成人。他的母親識字不多，但常教育他們要勤奮學(xué)習(xí)。

1936年，他以優(yōu)異成績畢業(yè)于江蘇省立南京中學(xué)，在全省中學(xué)會考中名列第五。同年8月，考入上海交通大學(xué)土木工程學(xué)院。次年，日本侵略軍進(jìn)攻上海，11月他隨親戚去漢口。

1938年4月轉(zhuǎn)入已遷到湖南湘潭的交通大學(xué)唐山工程學(xué)院土木工程系就讀，5月隨校遷到湘鄉(xiāng)楊家灘，后又經(jīng)柳州、宜山等地，于1939年1月底到達(dá)貴州平越（今福泉）。

1940年7月畢業(yè)，留校擔(dān)任助教。兩年后離校去四川，先后在資源委員會岷江電廠籌備處清水溪灌溉工程處和宜賓電廠工作。1945年考取重慶國民政府教育部主辦的公費(fèi)留美學(xué)生，1946年4月離開上海去美國依阿華市的依阿華州立大學(xué)力學(xué)與水力學(xué)系就讀，1947年6月獲碩士學(xué)位，然后在著名的水力學(xué)家H·勞斯（Rouse）的指導(dǎo)下繼續(xù)攻讀，1950年2月獲博士學(xué)位。其后受聘為依阿華水力學(xué)研究所副研究員，從事漩渦與湍流方面的研究。

1952 年去紐約，先后任工程公司設(shè)計(jì)工程師、紐約市立大學(xué)土木系助理教授等。

中華人民共和國成立后，他懷著報(bào)效祖國的愿望，于1955年3月離開美國轉(zhuǎn)道歐洲，訪問了法國和英國的幾所試驗(yàn)室后，于7月回到了闊別9年的祖國，投入到新中國的建設(shè)行列。1955年10月，他被分配到水利部水利科學(xué)研究院。那時(shí)該院尚在基建階段，所以報(bào)到后去南京水利實(shí)驗(yàn)處，參加明渠急流的研究工作。1956年4月回到水科院，參加編寫國家科研規(guī)劃，并從事明渠擴(kuò)散和消能噴射器內(nèi)水流的特性的研究。1958年，中國科學(xué)院水工研究室、水利部水利科學(xué)研究院和電力部水電科學(xué)研究院合并成立水利水電科學(xué)研究院后，他在該院水工研究所工作。當(dāng)時(shí)國家水利建設(shè)發(fā)展很快，一批大型的水壩已經(jīng)建成，但遇到了許多新的水力學(xué)問題，如空化和空蝕等。許協(xié)慶領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)研究小組，開展這方面的工作，并負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和建造了用于空化研究的循環(huán)水洞。60年代初，他除了繼續(xù)指導(dǎo)空化研究外，還用大量時(shí)間進(jìn)行繞流體壓力分布計(jì)算和計(jì)算方法的研究。

1966年“文化大革命”開始，他也不可避免地受到?jīng)_擊。1969年，全家去河南平輿“五七”干校。1972年調(diào)回北京，先后在水電部水利調(diào)度研究所、科學(xué)研究所水利研究室工作。1978年重建水利水電科學(xué)研究院，他在水工研究所從事可變區(qū)域有限元法的研究及應(yīng)用。1980年調(diào)水力機(jī)電研究所任副所長。從事的課題有水力機(jī)械內(nèi)部流場的數(shù)值模擬，含沙水流計(jì)算，特征線有限元研究，曲率緩變曲線的研究與應(yīng)用等。1990年1月退休，被聘任為水利水電科學(xué)研究院咨詢委員。

許協(xié)慶參加學(xué)術(shù)會議

許協(xié)慶的研究范圍涉及水流壓力分布和初生空化數(shù)，計(jì)算明渠急流和河床變形的特征線法，自由面重力流的變區(qū)域有限元，計(jì)算雙曲型方程的特征線有限元，水力機(jī)械內(nèi)部流場的數(shù)值模擬和曲率緩變曲線的應(yīng)用等。他把現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)與水動力學(xué)結(jié)合起來，用以解決水利工程中的實(shí)際問題，為推動計(jì)算水動力學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用作出了貢獻(xiàn)。

空化和空蝕試驗(yàn)在50年代后期，中國已建成了一批大型水利設(shè)施。但是不久以后就發(fā)現(xiàn)，在水工建筑物的某些部位，由于空化水流的作用而產(chǎn)生了許多大小不等的蜂窩狀破壞，嚴(yán)重地影響了這些設(shè)施的安全運(yùn)行。當(dāng)時(shí)許協(xié)慶剛回國不久，即領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)研究小組，研究空化和空蝕的機(jī)理和預(yù)防措施。他負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和建造的循環(huán)水洞和文德里空蝕管也在1960年建成。這兩項(xiàng)設(shè)備為我國早期的初生空化數(shù)和混凝土抗空蝕性能的研究起到了重要的作用。

沿任意曲線邊界的水流壓力分布計(jì)算經(jīng)典的物體繞流計(jì)算方法，僅限于流動邊界是直線或等速自由流線，對于曲線邊界，只能處理某些特殊情況。60年代初，許協(xié)慶成功地解決了繞任意曲線形式的曲線閘墩和管道曲線進(jìn)水口的有勢流動問題，得出了求解的積分方程。由此，再進(jìn)行數(shù)值求解，最后求出沿邊界的流速及壓力分布和初生空化數(shù)，以判斷繞流流場發(fā)生空化的可能性。這種把數(shù)值計(jì)算方法應(yīng)用到水動力學(xué)的做法，以后貫穿在他的許多工作中。

從特征線法到特征線有限元水動力學(xué)中有許多問題可以用雙曲型微分方程來描述，如閥門關(guān)閉時(shí)引起管道中的水擊壓力，明渠急流的擴(kuò)散等。50年代，許協(xié)慶提出一種考慮摩擦阻力的管道水錘計(jì)算圖解法，成功地解決了水錘計(jì)算中的摩阻問題。60年代又提出了描述河床演變的方程，采用同時(shí)求解水深、流速和淤積厚度3個(gè)未知量的3組特征線解法。這種方法后來被國外譯為英文和日文，流傳很廣。80年代，他把有限元法引入管道水錘壓力的計(jì)算，先用特征線將計(jì)算區(qū)域分成若干子域，每個(gè)子域皆有一根位置未定的特征線邊界，然后依次求解邊界特征線的位置和區(qū)域內(nèi)的水錘壓力。這種方法稱為特征線有限元法。所有這些不倦的努力，把經(jīng)典的特征法推向了新的高度。

有限元方法已被廣泛應(yīng)用于求解許多橢圓型方程的問題，但是當(dāng)流動區(qū)域可變時(shí)，如求解溢流壩面的流動，由于水面不是固定邊界，因而使求解變得比較困難。以前的辦法是先假設(shè)近似的溢流水面，求出流場后再用伯努里方程修正水面線，如此反復(fù)計(jì)算，得到最后結(jié)果。這樣做計(jì)算時(shí)間很長。70年代，許協(xié)慶在考慮重力的情況下，推出了一種包括自由面坐標(biāo)的變區(qū)域變分公式，結(jié)合有限元解法，成功地計(jì)算了兩種有自由面的重力流：一種為壩面溢流問題；另一種為上下都有自由面的挑射水流問題，算出了水面線和流場。

為了設(shè)計(jì)出性能良好的水力機(jī)械（水輪機(jī)、水泵等），必須研究它們的內(nèi)部流場。至今最常用的方法仍然是通過模型試驗(yàn)來獲得資料，這樣做費(fèi)工，費(fèi)時(shí)，成本較高。因此人們早就試圖采用數(shù)值計(jì)算方法來獲得流場資料。吳仲華提出的兩類流面的方法就是其中較流行的方法。1980年，許協(xié)慶調(diào)到水力機(jī)電研究所后即指導(dǎo)他的研究生把有限元法引入水輪機(jī)內(nèi)部流場計(jì)算。其工作包括三維勢流計(jì)算，二維、三維邊界層計(jì)算，粘性流、湍流計(jì)算以及含沙水流的計(jì)算等。為將來用數(shù)值計(jì)算方法逐步取代模型試驗(yàn)作出了重要的開端。

許協(xié)慶曾任中國力學(xué)學(xué)會第三屆理事會理事，北京力學(xué)會第三屆理事會常務(wù)理事，現(xiàn)任國際水力學(xué)會能量交換流體現(xiàn)象分部委員。他是一名學(xué)者，幾十年來在自己從事的研究領(lǐng)域里孜孜不倦地追求；他也是一名體育愛好者，尤其喜愛乒乓球運(yùn)動。運(yùn)動使他有一個(gè)強(qiáng)健的體魄和充沛的精力來從事自己的研究工作。迄今為止，他在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物和會議上已發(fā)表有關(guān)論文60余篇。培養(yǎng)出碩士13名，博士12名。他們有的還在國外繼續(xù)深造，有的已成為本學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人。

1 許協(xié)慶，孫曉霞.多參數(shù)曲率變溢流面的水力特性.水力發(fā)電學(xué)報(bào)，1988，（3）.

2 許協(xié)慶.繞半無限閘墩的壓力分布和初生空穴數(shù).水利學(xué)報(bào)，1962，（3）.

3 許協(xié)慶，趙振國.二元圓弧及橢圓進(jìn)水口的壓力分布和初生空穴數(shù).水利水電科學(xué)研究院報(bào)告，1963.

4 許協(xié)慶，朱鵬程.河床變形問題的特征線解.水利學(xué)報(bào)，1964，（5）.

5 許協(xié)慶.自由面重力流的一種有限元解法.水利學(xué)報(bào)，1980，（1）.

6 許協(xié)慶，張莊，周雪漪.廠房頂挑流的有限元計(jì)算.水力發(fā)電學(xué)報(bào)，1983，（1）.

7 張世雄，許協(xié)慶.水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流動的三維有限元計(jì)算.水利學(xué)報(bào)，1984，（8）.