1954年6月我从美国回到北京，由留学生管理部门给介绍工作。我本来希望到我比较熟悉的机械制造部门去工作，后经过教育部高教司的指定，分配我到母校清华大学。8月我到清华后向刘仙洲副校长报到，学校给了我三个选择：一是到动力系教“热工学”课，二是到机械系教“机械零件”课，三是到水利系教“水力机械”课。前两者属技术基础课，后者为专业课，我以喜爱专业课程为由选择了水利系。就这样，我开始了在水利系近50年的服务。

水力机械小组

　　从1955年起水利系开始筹办水电站动力设备专业（简称水动专业），在水力学教研组内先成立了水力机械小组，我和林汝长、顾兆茂老师等是第一批成员，我们在夏震寰、李丕济两位教授的指导下，学习新的专业。当年招进了五年制的新生，先称水能专业，后改称水动专业。

　　水力机械小组的首批任务是给外系学生开课，如给排水专业的“水泵”、水工专业的“水力机械”，后来有机械系（制、压各班）、电机系（电、企各班）的“水力机械”等课，读这些课的班级很多，讲课和辅导工作量是巨大的。1957至1958年姚志民和高建铭两位老师由哈尔滨工业大学向苏联专家学习归来，不久即为本专业学生开讲“水轮机”和“水轮机水力设计”等课，后来我讲授“水电站辅助设备”课，每年继续，一直教了近10年。1960年正式成立水电站动力设备教研组（简称水动教研组或机电教研组），由赵敬亭老师任主任。同年第一届水动专业学生毕业，这个专业因为水、机、电三方面的课程都学过，一时在水电部门很受欢迎。教研组教师及实验员这时不到20人，全面负责有关水动专业的专业课及相当数量的外系课，并承担了水利系所有水电站设计任务的水力机械部分。“大跃进”的几年中，水电站设计项目很多，水动教研组的教师们疲于奔命。

　　由1962年起水动专业的教学工作已渐上正轨，开始规划用于研究的水力机械实验室（此前有几台设备可供教学试验之用），着手设计水轮机空化试验台（当时称气蚀试验台）。1965年空化试验台开始施工，次年完成土建部分及大件设备的安装。文革中经过几年间断，1971年复工建设，1973年建成使用，是当时学 校内恢复得较早的大型设备之一。在文化革命后期，我们与哈尔滨电机厂、天津电气传动所、天津发电设备厂在此试验台上共同进行了可逆式水泵水轮机的开发研究试验，设计出一批H=100m 和 H=300m 的可逆式转轮，这些属于当时国内领先的成果。1977年我们测定了可逆式水泵水轮机的压力脉动特性，1979年测定了可逆式水泵水轮机的全特性（四象限曲线），其后又测定了旋转叶轮上的叶片表面压力分布，这些都是当时国内领先的。

流体机械专业

　　文化革命后水动专业改称水力机械专业，转为一个产品类的专业，当时清华有不少这种性质的专业，但是此时都感觉到专业面需要拓宽，我们于1985年又改为流体机械专业，除水力机械外增加了气体机械的内容，教研组的名称也随之改变。

　　教研组科研的发展方向应该是什么？文化革命以后国内各生产厂家和研究机构均投入巨资，建设高水头高性能的水轮机试验台，发展更多的产品，其规模和费用投入都是我们望尘莫及的，以前我们作的研究项目人家都会做了，要想发展达到产品要求的高性能的转轮肯定已超出我们的能力。于是我们在充分权衡利害后，决定在现有试验设备上继续进行科研性试验，如水力机械内部流动（流速和压力）量测等，而主要精力转向研究流体机械内部三维流动的计算方法，这也是二次大战以后国际上新兴的技术。流体机械的准三维计算方法是吴仲华先生在1952年首先提出的，随计算技术和计算机能力的发展，后来在国内外出现了各种全三维的计算机算法。我们的教师及时地吸收了这些知识，并较快地发展了我们自己的计算程序。在几年时间内，我们成为国内成功地计算流体机械内部流动的几家之一。

　　从1994到1998年，我们教研组参加了由自然科学基金会和机械部共同支持的“长江三峡水轮发电机组关键技术基础性研究”重大研究项目，清华主持了其中的“水轮机优化设计理论及试验研究”课题。将来用于长江三峡的水轮机转轮和过流部件都是用计算机设计的，虽然三峡的第一批机组将由外国厂家生产，但合同中规定所有水力和机械设计都要有中方参加，就是由我国派出人员到外国去参与设计，我们承担的三峡研究课题在为培养人材参与联合设计中起了关键作用。

　　由于工农业的需要，内部流动的计算方法又延伸到含颗粒的水流，即固液两相流问题，以及掺气以后的三相流问题。与此有关的就是水力机械受泥沙磨损的问题，我们根据含砂水流的流动特性而设计的专门型式水泵，在工业及农业的应用中都有较好的表现，使机器磨损程度大为减轻。另外，随我国大型水电站 的兴建，出现了不少复杂管道的水力过渡过程问题，尤其是抽水蓄能电站的管道问题更为复杂，发展这种过渡过程的计算方法也是我们多年的研究方向。我们发展的计算程序向设计部门转让已有多起。

密云水库

　　和我们在清华的教学工作以及后来的科研方向至为有关的一件事就是密云水库的设计和建设。密云水库是华北的一座大型多年调节水库，它的功能是1）防洪；2）灌溉；3）供水；4）发电。运行40多年来，它对控制京津一带的洪水起了重要作用，近年来华北普遍缺水，密云水库又成为北京市饮用水的主要来源。1959年清华大学水利系开始参与了水库的设计，因而随密云水库出了名。密云水库各土坝的施工质量很好，至今的渗水量都极少。1976年唐山大地震时，密云水库几个坝有滑坡现象，受到一定损失，次年全部返工修复。

　　我们教研组承担的任务是白河（6×15MW）电站的水力机械设计，电站虽然只有90MW的装机容量，但在当时被视为重要的一个发电项目。同时，装机有6台，电站结构相当复杂，设计工作量很大，特别我们是初次作实际电站设计，所以难度很大。经过全体建设人员的努力，白河电站于1960年底6号机试发电，后来经过返工续建，次年建成，陆续装机。密云水库的建设是名副其实的“三边工程”，即边勘测，边设计，边施工。1959年春，我们刚进入工地，施工单位就来要开挖图，而机电设备的布置尚未确定，无法给出尺寸，水工组出不了开挖图，只好参考相近的电站设计，估计出一个开挖尺寸，暂时应付。不仅如此，到后来的水工钢筋图和水机管道图也是三边设计，好在那时整个工程都是“打破框框”的，只要施工单位还没有做完的地方，拿一张修改后的白图去，把老图换回来，对方都接受。有趣的场面是我们有些管道图出不来，施工员就搬个凳子在画图板旁边坐等，一面参与意见，图画好后他马上拿走。到1962年以后全国工程建设走向正规化，密云工程的设计图纸也经过全面整顿，后来我们的教师去作安装3、4号机组的设计代表时就主动多了。1959年秋给我们追加了潮河电站的水力机械设计任务，这个电站虽不大（1×3MW），但限定的时间只有50天，实在太短了，对我们当时所出的图纸，心中没有很大把握，幸好年底示意性发电后，很多地方又重新返修。

　　密云水库虽然距清华不算远，但经常往返，也很够奔波的。我们从学校乘公共汽车到新街口，换乘无轨电车到北京站，跑着买票上车，坐2小时后到小唐庄站下车，搭工地小火车到溪翁庄（离大坝最近的村子），到达白河设代组总共得5－6小时。偶尔小火车不开，要步行则再加2小时。1959年秋季我在学校有两门课，但每周还要跑潮河一次，多则两次。从密云县到潮河工地也有一条小火车线，但也常不开，遇此情况时下车后需步行上山，翻过两道山梁，才能到潮河设代组，走路快时3小时，慢时还要更多，到达时棉衣里面都已湿透。那时白天长途奔波，晚上画图直到深夜。大跃进时期的“艰苦奋斗”磨练，大家体会的实在太深了。

　　我们和抽水蓄能的因缘也是由密云水库开始的。在60年代电力部门开始注意到抽水蓄能电站的重要性， 65年我们和水能教研组联合提出在密云白河电站装设一台蓄能机组，得到当时水电总局的支持，当年和国外谈判定货，1966年设备陆续到货。但这时文化革命爆发，有人提意见，认为在密云不能装设外国设备，进口机组遂改装到河北省岗南水库的已建电站内，这台机组的质量不错，至今运转良好。但后来为“赶英超美”又提出要在密云装设两台国产的蓄能机组，仿照日本设计造成了两台斜流式蓄能机组，但机组质量一直令人担心，以后运转中果然由于材料缺陷而导致重大事故，两台机组停置多年。90年代经过修复，机器结构已有改进，但仍有漏油现象。可是此时密云水库下放的水质受到严格控制，不允许点滴污染，故两台机组闲置至今。

　　近年来数次去过密云水库，特别是白河电站，看到现在建筑和设备维护如新，大坝环境安静优美，头脑中不断回旋出当年“热火朝天，打破常规”的景象，因而感到今天改革开放后国家形势稳定，确实非常可贵。

结 语

　　在清华大学争办“世界一流大学”的过程中，由于完善教学体制的要求，流体机械专业从1999年起调整到热能系。我们几位年龄较大的教师都已先后退休，中青年教师们在热能系组成了流体机械研究所。迁过去的教师因为队伍精干，研究工作深入，而且和生产部门保持有密切联系，工作很有进展，受到热能系较好的评价。

　　在庆祝水利系建系50周年之际，回顾在水利系工作的历程，深感我们的专业从初始的水力机械小组成长到今天具有一定学术地位的研究所，是与水利系领导和各教研组(研究所)老师们的帮助分不开的，今后也离不开与水利系、水利水电部门的密切联系和合作。祝愿在新世纪里清华水利系有更大的发展。

原载《清华大学水利系建系50周年纪念文集》