吴震寰：中国水轮机设计第一人｜大国机电梦（1f）

吴震寰先生

吴震寰，又名宗陵，系吴玉章之子，1917年入留法预备学校保定德育中学，积极参加学生运动，出席全国“学联”成立大会。1919年赴法入因鲁布尔电科专门学校，后留法从事水电工作。1930年，在法国参加中国共产党，1933年，应父亲之召到苏联乌克兰水电工地工作，后到父亲身边当助手。

1937年，同父亲一道赴西欧各国作抗日宣传工作，次年回国应聘资源委员会，任长寿龙溪河水力发电工程处工程师兼工务长，规划和兴建桃花溪水电站。

图示：重庆长寿定慧寺 资源委员会水力发电总处所在地

针对龙溪河勘测与规划，吴震寰主张将龙溪河拦腰截断，在落差大而水面积宽的狮子山建电站，这样可获得巨量电能。计划上报却因工程浩大，经费无着而作罢。进而他又提出摁住龙头，在下清渊硐建水电站。这个计划终于得以通过，并在1939年冬动工，却因经费困难工程进展缓慢。为解决兵工急需，吴震寰与张光斗一道又设计桃花溪水电站。

说起水电站，需要普及一下水力发电常识，即了解何谓水轮发电机组？

水轮机是由古代的水轮、水车演变而来，其工作流程为上游水库中的水经大坝引水管，流入坝体下方发电厂房的蜗壳、导水机构及水轮机转轮中，将势能转化为推动转轮叶片旋转的动能。转轮通过主轴与发电机转子联轴，带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈，利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电，再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中。水轮机中作完功的水则通过大坝尾水管排向下游。

隐匿深山的桃花溪水电站

水轮机按工作方式可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。反击式水轮机又可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式。三峡电站采用的混流式机组是使用最广泛的一种。1827年法国工程师B.富尔内隆制成6马力的反击式水轮机，1849年经美国工程师J.B.弗朗西斯设计改进，形成了现代混流式水轮机，故称为弗朗西斯水轮机。1850年出现冲击式水轮机。1880年美国工程师L.A.佩尔顿取得水斗型冲击式水轮机的专利，世人称之为佩尔顿水轮机。1912年奥地利工程师V.卡普兰设计出第一台转桨轴流式水轮机，被称为卡普兰水轮机。到20世纪40-50年代又相继出现贯流式和斜流式水轮机，同时水轮机又发展为水泵水轮机，应用于抽水蓄能电站。随着二战后水电开发的进展，水轮机的性能和结构日趋完善，功率有了大幅提高。

长寿下硐水电站装机容量3000千瓦，计划装设单机容量750千瓦的混流式机组4台，向英、美各订购了2台。受二战影响，机组设备滞留海外，一时无法运来长寿。为了应急，资委会决定将旗下宜宾电厂有一台闲置的（50/60周波）、容量为1940千伏安的变频机，改造为发电机。这次改造任务，交由朱仁堪实施。

水力发电原理告诉我们：水由一定高度落差因冲击转换成动能，动能驱动水轮机旋转，水轮机带动发电机旋转而产生电能。

桃花溪水电站门楼

也就是说，光有单一发电机，是没法实现水能变动能生产电能的。

朱仁堪将变频机改为发电机，必须要有1000马力（750千瓦）的水轮机与之配套。

事实上，水轮机是由工程师吴震寰设计，重庆民生机械厂陶炜等人制造完成的。用两台750千瓦的卧式水轮机带动这台改造好的发电机。桃花溪电站于1941年3截流，8月20日正式投产发电。于中国水电而言，吴震寰此举是开创性的，历史机缘使其成为中国水轮机设计第一人。

第一台水轮发电机

抗战胜利，吴震寰曾被政府指定派往东北接收的6委员之一，资源委员会举荐他去吉林接收小丰满水电站。行前，吴震寰去中共驻重庆代表团看望父亲，吴玉章剖析蒋介石假言和真备战情势，估计儿子去不了小丰满。正说话中，翁文灏打来电话说有要事。吴到翁处，他去东北任务果然被取消，另派他去海南岛接收石碌铁矿和昌化水电站。

1947年春，吴震寰返南京，名义上留水电总处任工程师，实则因父亲原因被软禁。一次吴遇见胡子昂，胡先生出主意以四川建设厅名义聘吴震寰到都江电厂工作。该厂是四川省与资源委员会合资兴建的，资委会没有理由为难。就这样，吴震寰10月回川，任成都川西电力公司总工程师，并受聘都江电厂任工程协理，主管技术。