黄土辐射井

深蓝色的畅想

美国战略研究所所长莱斯特·R·布朗先生连篇累牍发表《谁来养活中国》《中国对美国和地球的挑战》等文章，对中国的吃饭问题指手画脚，给中国的国际形象造成负面影响，后来又发表《中国的水资源短缺将动摇世界的粮食安全》，提出推论：中国缺水→缺水就会缺粮→缺粮就会向国外购买→向国外购买就会动摇世界的粮食安全。

对于这种“把动摇世界粮食安全的罪责强加在中国头上”的错误观点，西安的一位科学家实在看不下去，撰写《中国能够解决自己的水资源和粮食问题——与莱斯特·R·布朗先生商榷》进行批驳：“布朗先生对中国未来需水量的计算，其差值达到2694亿立方米，按布文的基数，误差25%；在这种错误的基础上得出的推论，当然是难以置信的。”这篇论文证据充分，论述有理，廓清谣言，布朗先生未敢回应。他，就是李佩成院士。

李佩成院士今年虽已83岁高龄，却思维活跃，谈吐不凡。他至今依然正常上下班，依然带博士硕士生，和年轻的学生在一起，他既是严师，又是慈父，甚至被年龄更小的学生呼为“邻家大爷”。逢年过节，他身边总是围着一群年轻人，都是他的研究团队成员和研究生们，热热闹闹如同一家人，他很享受这样的氛围。

李佩成和水打了一辈子交道，个性中自然拥有了一些水的特质：清澈、温润却又不时会泛起激情的水花。他与水结缘在童年，没有想到这一梦竟然持续了70多年，美得到今天他都不愿意醒来。

童年 一梦结水缘

李佩成是陕西乾县人，他的家乡地处黄土高原干旱半干旱地带，是一个世代缺水的地方。“有人把乾县读作‘干县’，就因为缺水呀。”儿时的李佩成对干旱的体会太深刻了：“喝水要到很远的地方去挑。有小河，也有水井，但不是所有水都能喝。有的水又苦又咸，只能洗脸、喂牛。”

1943年的暑假，在西北农学院当工友的大表兄领李佩成去西农“逛世事”。一路行来，炎炎烈日之下的渭北旱塬一片焦渴，形成强烈反差的是哗哗流水的渭惠渠，以及由此滋润出的碧绿的原野、茂盛的庄稼。李佩成好奇地问表哥是谁修的渭惠渠，表哥告诉他是我国近代水利大师李仪祉，小小的李佩成当时就想长大了要当李仪祉一样的水利专家。说来也蹊跷，那天晚上，留宿西农的李佩成竟然梦到了李仪祉对自己说：“你要跟我学水利，必须在背上刺上‘精忠水利，为民造福’八个字。”他欣然应诺，正当李仪祉准备刺字时，龙王突然来了，从李仪祉手中夺过钢针，说：“这个年轻人说话不算数，他既然愿意立志，就刻得深一点，不然他将来就忘了。”一针刺得很深，鲜血直流。李佩成大叫一声从梦中惊醒，并将刚才梦中的一切告诉了表哥，表哥听后连连称奇。谁也未曾想到，童年这一水神梦竟成了他为之终身奋斗的事业。

1949年，未满15岁的李佩成考上了高中，1952年高中毕业后，他毅然决定报考西北农学院水利系，最终以优异的成绩被录取入学。这，离他治水的梦又近了一步。

求学 从西农到苏联

从走进西农水利系的那一刻起，李佩成似乎就找到了一生的学业归宿。

水利系教授沙玉清是当时著名的水利专家，也是李仪祉的学生。他时常对李佩成说：“学水利是很豪迈的事儿”“要为水奋斗终身”。这些话很鼓舞人。

沙玉清是南方人，却有北方人的豪爽。在西北大沙漠里找到一口泉眼，他便会高兴得往草地上一躺，体验天人合一的感觉。后来李佩成无数次奔向西部，才真正体会到老师那种“豪迈”之情。

1956年，李佩成以全优成绩从西农毕业，留校任教。1958年，他通过了留苏研究生的选拔考试，但到1959年，中苏关系恶化，出国一拖再拖。直到1963年，两国重新签订互派留学生的“协议”，留学才变为现实。这年9月，李佩成和13位同学登上开往莫斯科的国际列车。

苏联导师是克里门托夫，他在中国当过专家，搞过建设，培养过一批人，对中国非常热爱。为了更好地培养李佩成，自己指导不了的问题，他就邀请他的专业好友来指导，因此，负责教授李佩成的导师一共有四位，这也让李佩成获得了更多、更全面的专业知识。他在苏联提前完成了副博士学位论文，系统地提出了渗流计算的“割离井法理论”，推演出相应的计算公式，用成千上万个求得的数据编绘出辅助解算图表……苏联留学他收获颇丰。

后来李佩成自己当导师，也为学生聘请第二导师，培养出不少跨学科人才。他的学生里边有学法律的、有学艺术的、有学管理的。西北政法大学政法研究所所长李永宁就是李佩成的学生，跟李佩成学习他最早、最全面提出的关于生态补偿、抗旱等方面的法律问题。

闹中取静 发明黄土辐射井和轻型井

特殊时期的留学生活，塑造了李佩成独立思考的学术个性，因而在“文革”浩劫中他拒绝一切造反组织拉拢自己搞运动，远离喧嚣去寻找抗旱找水方法。关中平原和渭北旱源的农村井场、水库和农田基建工地都留下他的足迹，在废弃仓库里安营扎寨，在井架上爬上爬下，在找水、打井和修建地下水库的训练班搞培训，他忙得不亦乐乎。家乡乾县经常干旱，严重影响粮食产量，李佩成心急如焚，随即与合作者一起研发出了黄土辐射井。

辐射井是一种比较特殊的井型，它是由过去的横管井发展和演变而来的。辐射井由大口竖井和若干水平集水管组成，这些水平集水管在大口竖井的下部穿过井壁深入含水层中。因为这些水平集水管分布成辐射状，所以又叫作辐射状水平集水管，简称辐射管。因此，对这种带有辐射管的井，便称为辐射井。

辐射井周围含水层中的地下水直接渗入就近的辐射管，再经辐射管，流进大口竖井，以供水泵提取。

所谓“黄土辐射井”，就是利用黄土的渗透特性和工程特性，对辐射井加以改造，从而能有效地从黄土含水层中取水的新型辐射井。这种井出水量比其他井型多十倍以上，打破了“黄土层不能形成有效含水层”的传统认识。

辐射井抽出的水像小河一样流向田间，也流进了父老乡亲们的心田，旱塬人从来没见过这么大、这么美的水，参观者络绎不绝，李佩成和乡亲们一样心里甜丝丝的。从1973年春天打出第一眼井，到1976年夏末，短短三年乾县打出黄土辐射井1600多眼，有效灌溉十多万亩农田，从此，“干”县变成了“湿”县。

但是，农村形势很快又发生变化，分产到户了。加上当时渭北地区又出现大面积的渍涝灾害，并伤及生命，李佩成心情沉重地开始琢磨：“如果能研制一种花千八百元便可打成浇地二三十亩的‘轻型井’，是否可以适应农村联产承包责任制的需要并能使农户及时排除渍涝积水确保生命安全？”

1983年起，李佩成又和他的团队辗转乾县薛录镇东小章村和周城乡研发轻型井，吃在农户家、住在土炕上，乐观的他还爱唱自编秦腔“为打井我曾喝过稀饭，为打井我也曾吃过搅团……”酷暑寒冬，风吹雨打，经过三年多室内外研试，一种井径小、出水量大、施工快、造价低廉的轻型井试验成功了。

轻型井受到广大农民的欢迎，并于1986年10月开始推广。截至1988年全国有26个省、市、自治区来函，希望能得到技术支持，西农不得已组织了轻型井培训班。同年，轻型井荣获国家发明奖四等奖。