百年信物：乌卡斯技术课程讲义
原件现藏于：北京密云水库纪念馆
纸本复原件目前被世界技能博物馆永久珍藏
信物故事：
“作为北京重要的地表饮用水源地、水资源战略储备基地，已成为无价之宝。”2020年8月30日，在密云水库建成60周年之际，习近平总书记对密云水库的重要地位作出高度评价。
总书记所说的“无价之宝”——密云水库，位于北京市密云区城北13公里处，潮、白河上游，是华北地区最大的水利工程，有“燕山明珠”之称。
1958年9月修建，1960年9月完工。密云水库的建成，是新中国水利建设史上的一座丰碑。2014年，南水北调中线工程正式通水，南水千里进京。密云水库同时成为南水调蓄库，成为首都供水的压舱石和稳定器。
61年前，在密云水库，诞生了新中国第一道槽孔型防渗墙，成功攻克了白河坝基覆盖层强透水的建坝难题，为水库按期完工作出卓越贡献，实现了密云水库“一年拦洪、两年建成”的中外水利史奇迹。
密云水库坝基处理时创立的防渗墙和帷幕灌浆施工技术，确立了防渗墙在覆盖层地基防渗处理中的主导地位，成为后来大量类似工程施工的参照范例和基本规范。
水利开发、西电东送、南水北调、绿水青山……忠诚服务国家重大发展战略，60多年来防渗墙广泛应用于水库大坝、江河堤防、病险水库基础防渗，并拓展到高楼、地铁、桥梁、矿山、核电等基础设施建设、水环境治理诸多领域，成为保障地下基础稳固，守护地上建筑物安全的“水下生命线”。
从此，中国成为世界上应用混凝土防渗墙最多的国家，目前在防渗墙建造规模、成墙深度、墙体材料、施工工艺、施工速度方面都达到了国际领先水平，并且创造了201.47米深度等多项世界记录。
而这一切，都要从修建密云水库槽孔型防渗墙的“乌卡斯”冲击钻的操作讲义说起。
高瞻远瞩
新中国成立伊始，党中央和毛主席心系人民、高瞻远瞩，从社会主义建设全局和历史使命的战略高度，把治水兴水作为治国安邦的重大举措。为了根治潮白河水患，变水害为水利，部署规划修建密云水库。
1958年6月26日，周恩来总理在国务院秘书长习仲勋等陪同下到密云县听取情况汇报并实地勘定水库坝址。周总理坚定地说：我们一定要有敢于赶超国外先进技术水平的思想。他们有的，我们要有；他们没有的，我们也要有；我们今天没有的，明天就要有。
密云水库规划修建2座主坝、5座副坝、3条输水隧洞、2座泄洪道、2座电站等19座建筑物，开挖填筑土石方3800万立方米，浇筑混凝土25万立方米，制作安装各式钢闸门800多吨。
1958—1959年间，海河流域有23座大型水库、47座中型水库和一大批小型水库相继开工，密云水库是治理海河计划中规模最大的水利工程。
清华大学水利水电勘测设计院负责水库设计工作，水利电力部北京勘测设计院给予支援与协作。中国著名的水利专家张光斗教授、北京勘测设计院冯寅总工程师主持方案设计。清华大学水利系和机电系1958年应届毕业生参与设计工作。
移山造海
为了保证这一大型水利工程“一年拦洪，两年建成”，经党中央批准，国务院成立了由水电部副部长钱正英、河北省副省长阮泊生、北京市委农村工作部部长赵凡组成的三人领导小组，直接领导密云水库修建总指挥部，负责水库建设全面工作。
全国各地人民对水库的建设给予了很大的支援，来自全国20个省、市，97个县、区的390个工矿、企业、机关、学校的工人、干部、技术人员达5000多名，其中有2400多名技术工人来自140个建设岗位。
根据中央和国务院的决定，1958年7月，调集河北省（当时天津市归河北省管辖）和北京市28个区县所属180多个人民公社的民工，以及中央有关部门和单位的干部、职工、学校师生和解放军指战员20.6万人，建设最高峰时达到211427人。参加水库施工的民工以区县为单位组建支队，支队以下以人民公社为单位组建团或独立营，按军队组织形式进行编制。
密云水库的修建，周总理不仅是主要决策者，也是主要指挥员。他六上密云水库，从勘选坝址、组织拦洪到处理基础渗漏、水库移民等问题，无不一一过问。
1958年9月1日，密云水库正式开工。水库开工初期，缺乏机械，主要以土装备和自带劳动工具为主。在国务院秘书长习仲勋的关怀指导下，水库建设者们大搞技术革新、大抓工具改革，充分发挥集体的力量和智慧，苦心研究，大胆实践，研制使用新工具，仅1958年11、12月两个月就设计出双轮车、高空飞篮、链条运土机等123种新工具，并提出大量合理化建议，极大提高了劳动效率，加快了工程进度。在轰轰烈烈的劳动竞赛中，先后涌现出4800多个先进集体，先进生产者达14.8万多人次，有2000多人在工地上加入了中国共产党。
每当施工进入一个关键时期，周总理总要亲赴现场做周密的调查研究，帮助解决重大问题，及时作出新的部署和安排。如果实在不能亲临现场，也要派人或电话询问建库进展情况，需要解决的问题。一位统理国家大事，主持内政外交而昼夜繁忙的国家总理，竟能如此细心牵挂一项具体的建设工程，这大大激发了水库建设者们一定要把水库修建好的决心和信心。
1959年9月1日，密云水库胜利拦洪，这使毛主席十分振奋，决定视察密云水库。9月10日上午，毛主席来到水库修建总指挥部，听取汇报后，颇有感触地说：中国人民就应该有这样一股志气，不信神、不怕鬼，打仗要这样，搞建设也要这样。
在随后召开的中央军委扩大会议讲话中，毛主席3次提到密云水库，对密云水库的建设给予了高度评价。
毛主席视察密云水库，极大地鼓舞了水库建设者。水库修建总指挥部认真落实毛主席的指示，在水库拦洪以后，安排数万民工上山种树，并发动当地广大群众参加植树造林，仅用3年多时间，就基本实现了水库周边荒山的绿化，完成了毛主席的嘱托。
头号难题
水库修建过程中，白河主坝的坝基处理问题成为横亘在水库建设者们面前的头号“拦路虎”。对深达40多米的强透水覆盖层进行专业的防渗处理，这在我国水利建设史上属于首次。如果不解决坝基渗漏问题，将严重影响到发电和大坝安全，导致大坝坍塌崩溃。
密云水库修建总指挥部成立了基础处理指挥部展开技术攻关，经过多次试验，决定采用混凝土防渗墙与灌浆帷幕组合的方案。周总理听取专题汇报后，召集工程技术人员共同讨论，对白河主坝混凝土防渗墙和灌浆防渗帷幕试验做出指示。他指出，对新技术在尚未完全掌握时，要首先摸索、消化。对于密云水库这样重大工程，应当特别慎重，必须一切通过试验，有把握再正式施工。
周总理回北京3天之后，便亲自调来2台“乌卡斯”冲击钻机供现场试验。“乌卡斯”源自冲击钻机的俄语读音音译，也被译为“乌克斯”。最早从苏联引进。得知试验成功需要正式施工时，在当时物质匮乏、设备奇缺的情况下，周总理指示向国务院各部委调集数百台钻机和施工队伍。
1959年8月16日，密云水库基础处理总队成立，任命陈赓仪任总队长，负责大规模的施工组织领导。1959年汛期水库拦洪，到10月放空白河库区蓄水。10月底，清理淤泥及现场准备工作完毕，随即全线陆续开钻。11月7日，混凝土防渗墙与帷幕灌浆正式大规模施工。
混凝土防渗墙钻孔使用冲击钻机，主要采用钻劈法，即单个槽孔内将单孔分为主孔和副孔，相间布置，主孔钻进超前7～8米后，劈打副孔，直至整个槽孔达到预定深度。固壁材料选用当地黏土，清孔使用抽砂筒和空气吸泥器。槽孔浇筑为直升导管，泥浆下浇筑混凝土。
在大规模施工前，先期进行了“钻劈法”打槽型孔试验，通过学习“乌卡斯”操作讲义和反复的实践操作，400多名青年民工成长为新中国第一批冲击钻操作工人。
当年受条件限制，编制讲义颇不容易。先得把专用的打印蜡纸铺在钢板上，专人一笔一划刻上文字和图表。再把刻好的蜡纸贴在油印机纱网上，用蘸着油墨的滚子，一压一滚，一张一张印制出来，装订成册。每刻满一张蜡纸，得费大半天的时间。
当时正值困难时期，住宿条件简陋，生活物资紧缺，工程进度紧迫，施工环境艰辛。工程初期设备不足，黏土泥浆需要大批人力搅拌，混凝土浇筑以人工推双轮小车运输，冬季砂石料保温由工人在钢板上翻炒加热。面对重重困难和巨大挑战，第一代水电基础人以心怀国家无私忘我的担当精神，充分发扬“特别能吃苦、特别能战斗、特别能忍耐、特别能团结、特别能奉献”的优良品质，大力开展技术革新和劳动竞赛，不舍昼夜争分夺秒地投入工程建设。
1960年3月13日，周总理陪同尼泊尔首相柯伊拉腊参观正在建设中的密云水库，当总理一行看到密云水库基础处理总队90多台冲击钻一字排开，70多台岩心钻梅花型布置，在大坝的下游、上游坡脚形成巍峨雄壮的基础处理机械化施工场面时，被眼前的壮观景象所震撼。
据密云水库建设者、知名专家陶景良回忆，当总理了解到这是为了攻克我国水利工程建设中深厚砂卵石覆盖层防渗技术难题时，对在场的北京市和水电部领导说：这支机械化的专业施工队伍一定要保留下来。当时国家正处于暂时经济困难时期，许多单位都精简下放，在周总理的亲切关怀下，密云水库基础处理总队仍完整保留，一路成长发展壮大为今天“中国电建”旗下唯一的基础处理专业化公司——中国水电基础局有限公司。
1960年5月13日，白河主坝坝基处理工程胜利结束。建成混凝土防渗墙总长795米，墙厚0.8米，最大深度44米，造孔进尺3.5万米，浇筑混凝土2万立方米。帷幕灌浆共完成钻孔进尺9400米，灌浆进尺6600米。防渗墙和帷幕灌浆的总防渗面积达到2.5万平方米，抗渗等级W8。
这是中国水利建设史上的第一道槽孔型防渗墙，也是中国人民挑战困难学习掌握尖端技术的生动实践。
密云水库坝基处理过程中首创的防渗墙和帷幕灌浆施工整套先进工艺，成为后来大量类似工程施工的参照范例和基本规范，由此确立了防渗墙在我国大型水利水电工程中覆盖层地基防渗处理中的主导地位，为我国西南地区的水电开发创造了条件。
1960年，“密云水库槽孔型防渗墙施工技术与工艺”获国家科委颁发的国家创造发明特等奖。1978年，在全国科学大会上，“混凝土防渗墙技术”和“化学灌浆材料及工艺”荣获全国科学大会奖。
时至今日，这道防渗墙如同坚固的地下长城，守护着大坝安澜。即使白河主坝经受超高水头甚至地震的考验，防渗效果依然安全可靠，坝内浸润线位置很低，坝身保持安全稳定。
1960年9月1日，密云水库主体完工并投入使用。最大蓄水量43.75亿立方米，相当于150个昆明湖。在党中央、国务院和毛主席、周总理的关怀和领导之下，20余万建设者在极其艰苦的条件下实现了“一年拦洪、两年建成”的奇迹，不仅解决了防洪防涝、发展农田灌溉事业的问题，并且基本解决了困扰北京城区多年的缺水之苦。
经建设者技术创新改造过的“乌卡斯”钻机修建的防渗墙，不光确保了大坝安全，为水库综合利用提供了牢靠保证。还为国家节约资金占整个投资的1/3，并培养出1300多名掌握坝基防渗处理技能的新的技术力量。在后来的队伍变化沿革中，分散到水电五、六、七、十一局，葛洲坝工程局，北京、云南等地的水利厅局，星火燎原，开枝散叶，成为新中国地基与基础处理行业的“黄埔军校”。
1976年唐山大地震波及密云水库，隶属于“中国电建”的原水电部第二、第四、第五、第七、第十三工程局和石泉分局的近5000名职工成为此次加固施工机械化筑坝的主力。加固工程历时约10年，密云水库从此全面达到一级工程的国家标准。
绿水青山
密云水库自1959年汛期以来，拦蓄了全部洪水，彻底根治了千百年来潮白河的洪涝灾害，保护了下游600万亩农田和人民群众的生命财产安全。水库建成后，在防洪灌溉、城市供水、生态效益等方面发挥着不可替代的作用。
首都市民每喝三杯水中，就有两杯来自密云水库。截止2020年9月，密云水库累计为京津冀供水390多亿立方米，其中向北京供水约280亿立方米，年均供水量6.5亿立方米，为首都人民的生存和可持续发展作出了巨大贡献。
今天，密云水库碧波荡漾，青山环绕，潮白古河故道和京密引水新渠两岸已成防护林带，北京城区由引水穿连昆明湖、玉渊潭、什刹海、北海、中南海，水源茂盛，绿树成荫，有如一串明珠，让古老京城焕发时代新彩。
中国电建牢记总书记指示和嘱托，正以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引，积极践行“绿水青山就是金山银山”发展理念，像对待生命一样对待生态环境，发挥水利水电全产业链优势，坚持山水林田湖草沙一体化保护和修复，认真做好生态环境保护大文章，为中国治理水环境、改善水生态贡献电建智慧和电建力量。
乌卡斯技术课程讲义
新中国第一道槽孔型防渗墙施工场景
新华社记者喻惠如报道基础处理工地第一台电气操纵乌卡斯钻机的诞生
1958年6月26日，周恩来总理在国务院秘书长习仲勋等陪同下到密云县听取情况汇报并实地勘定水库坝址
习仲勋同志三次到密云水库工地视察，指导开展“解放思想，大闹技术革命”，极大提高劳动效率，加快水库建设步伐
1959年9月10日，毛泽东主席视察胜利拦洪后的密云水库工地
周恩来总理从全国协调调集的“乌卡斯”钻机正在紧张施工
今日的密云水库碧波荡漾青山环绕，被习近平总书记称赞为“无价之宝”
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