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1935年，张光斗搭美国轮船格兰脱将军号起航赴美。导师汪胡桢以他早年在美国学习的经验，推荐张光斗就读加州大学伯克利城分校土木系。后来的事实证明，汪先生的决定是完全正确的。
加州大学伯克利分校伯克利分校地处旧金山湾畔硅谷地带，是加州大学九所分校中历史最悠久、教育质量最好的一所。它是加州大学系统最杰出的代表，被誉为美国“西部大开发”中“智力开发”的基地。早在20世纪30年代，美国教育委员会向2000名著名学者进行调查，结果伯克利以其“杰出的”和“适宜的”学科建设而跻身美国一流学府之列——这是美国200余年来公立大学向东部常春藤大学发出的首次挑战。这所占地1232英亩、在读学生3.5万人左右的“巨型大学”，曾有22位教授、校友获得过诺贝尔奖。
此次与张光斗同行的有金陵大学两位姓黄的老师，他们也去加州大学，一个学森林专业，另一个学果木专业。三人同行，一路相互照顾，自然欢欣。船到日本，他们乘火车到东京游历了一番。在东京的短暂逗留让张光斗发现日本的城市建设很不错，水土保持工作做得相当到位。
在历时三周的海上航行之后，格兰脱将军号抵达加拿大温哥华城，然后转道西雅图。进入美国境内，他们又游览了华盛顿、旧金山，最后抵达伯克利城。
第三章负笈美国7月，张光斗正式到加州大学注册，入土木工程系攻读硕士学位。
水利泰斗张光斗传在这里，张光斗遇到了恩师欧欠佛雷教授，并且选修他的灌溉工程课。欧欠佛雷教授很快发现这名中国学生既有才华又肯努力，为了表示对他的欣赏，欧欠佛雷给了张光斗加州大学奖学金。这是张光斗在获得清华奖学金的基础上，拿到的第二份奖学金。
一个学期很快过去了，寒假期间，欧欠佛雷教授介绍张光斗到各处参观工程，学习水利。张光斗参观了当时全美乃至全世界最大的大坝——波尔多大坝工程，其发电装机容量在水电站中屈指可数。接着又参观了科罗拉多河引水工程，该工程颇具技术含量，对他的启发很大。而后，他又到加州南部的圣华金河谷参观灌溉工程。那里的大坝、渠系、灌区农田、果园，工程配套齐全，管理井井有条，农作物欣欣向荣，人民生活富足。当时，加州政府和垦务局计划把加州北部萨克拉门托河的水引到南部，造福一方百姓。为此，张光斗写了几篇介绍加州水利灌溉工程的文章，投到了汪胡桢主办的《水利学报》上。
在加州大学，张光斗利用学校丰富的资源，肆意徜徉在知识的殿堂。他几乎每天都去学校图书馆，广泛涉猎了美、印、埃等国家灌溉工程方面的书籍。此外，值得一提的是，加州大学非常鼓励学生进行体育锻炼，各种设备和用具应有尽有，连一向不善体育的张光斗也尝试每天都去体育馆，然后舒舒服服冲个澡。
旧金山位于美国西海岸，终年无雪，气候宜人。这里是华人聚居地，华人华侨、留学生相对较多，张光斗初到美国是就由加州大学的校友倪清源接待的。他们这些年轻的留学生也成了中国饭馆的常客，华侨业主总是特别优待他们，他们不但吃得很好，而且每顿饭老板只收二角美金，真是大大的美事。
周末，张光斗和同学李卓敏、狄景明等常去倪清源家小聚。他们几个都是在加州大学留学的华人，李卓敏学的是经济，后来成了著名的教育家、经济学家、工商管理学家，还创立了香港中文大学，狄景明则是张光斗的室友。倪清源回国后，曾在金陵大学任教。
一群年轻小伙子聚在一起，毫无顾忌地坐下来谈论他们遥远的祖国，非常愉快。当然，最重要的是做一顿丰盛的中国饭菜来一解乡愁。他们分头买菜，倪嫂负责做菜，餐后大家一起洗碗，然后坐下来谈论国事，交流观念，分享快乐，或者讨论将来的工作，等等。虽然有时大家的见解不同，但在爱国情深、建国心切、造福人民上，毫无疑问大家是一致的。有时，李卓敏会驾车陪他们去奥克兰城去看一场电影——那时，伯克利到奥克兰一路上还是荒野，年轻人的心却轻快无比。
周末，总是如此令人期待。
1936年6月，张光斗经过一年的学习，获得了硕士学位。这时，他非常渴望学习大坝设计，于是请求导师欧欠佛雷介绍他去美国垦务局实习，以便学习更多的技术。作为水利工程界的元老，欧欠佛雷自然不会拒绝得意门生的合理要求。于是，他给时任垦务局总工程师的国际大坝权威萨凡奇先生写了一封介绍信。
获得硕士学位的张光斗
萨凡奇（1897——1967），美国大坝工程专家，早年就读于威斯康星大学工程系，1903年获博士学位，此后进入美国垦务局工作。他一生负责设计了60余座大坝，其中有当时世界上最高的重力拱坝——胡佛大坝。他以在坝工方面的卓越成就而享有崇高的声望，被誉为“全球工程师”。美国为纪念他和他负责设计的遍布世界各地的著名坝工建筑，曾发行纪念邮票。
萨凡奇
不久，张光斗顺利得到了去科罗拉多州丹佛城垦务局实习的机会，还亲自见到了萨凡奇本人。萨凡奇虽是权威人士，但对人友善，他亲自为张光斗制定了三个月的实习计划，让局内各部门的领导指导他。萨凡奇非常喜欢张光斗，甚至还请他到家里做客，虽然两人年龄差距较大，却结下了深厚的友谊。局里的工程师们也非常友好，经常邀请张光斗做客或者一同游玩。张光斗觉得，美国的普通百姓还是友好的，他们大都素质良好，乐于助人。
在实习期间，每每看到国外优越的技术条件和良好的工程建设，张光斗都会想起依然在战火纷飞中挣扎的祖国——中国何时才能强大，何时也会有这样先进的工程？每天晚上，他必到的一个地方就是城市图书馆，在那里，他可以饱览垦务局的技术专著——理论加实践使他的学习效果突飞猛进。