聚力科技創(chuàng)新 打造示范工程
——中國(guó)工程院院士、長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)首席科學(xué)家鈕新強(qiáng)專訪
本網(wǎng)訊（彭宗衛(wèi)）作為國(guó)家重大工程，三峽水運(yùn)新通道工程從設(shè)想到開工建設(shè)已歷時(shí)十余年。自2013年以來(lái)，中國(guó)工程院院士鈕新強(qiáng)全面參與了工程前期論證工作。
鈕新強(qiáng)現(xiàn)任長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)首席科學(xué)家、湖北省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)副主席、中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事。從1992年起，他開始負(fù)責(zé)三峽工程船閘、升船機(jī)等通航專業(yè)設(shè)計(jì)；1998年任長(zhǎng)江設(shè)計(jì)院三峽工程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人。三十多年來(lái)，他主持和參與主持國(guó)家重大水利水電工程設(shè)計(jì)20余項(xiàng)，是三峽工程、南水北調(diào)中線工程主要設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人之一。
▲中國(guó)工程院院士、長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)首席科學(xué)家鈕新強(qiáng)。 攝影：陳旋
三峽水運(yùn)新通道工程建設(shè)有哪些重大意義？工程建設(shè)將遇到哪些重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題？如何通過(guò)科技創(chuàng)新來(lái)解決這些問(wèn)題？工程建設(shè)過(guò)程中如何保護(hù)環(huán)境？在工程開工建設(shè)之際，《中國(guó)三峽工程報(bào)》記者赴湖北武漢，對(duì)鈕新強(qiáng)院士進(jìn)行了專訪。
三峽工程已超標(biāo)準(zhǔn)完成既定航運(yùn)開發(fā)任務(wù)與目標(biāo)，三峽水運(yùn)新通道工程是推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展的標(biāo)志性工程
作為橫貫我國(guó)東西的水運(yùn)大動(dòng)脈，長(zhǎng)江串起世界最大內(nèi)河經(jīng)濟(jì)走廊。
鈕新強(qiáng)告訴記者，三峽庫(kù)區(qū)蓄水后，長(zhǎng)江航道通航條件得到顯著改善，促進(jìn)長(zhǎng)江中上游航運(yùn)事業(yè)快速發(fā)展。2011年，三峽樞紐通過(guò)貨運(yùn)量突破1億噸，三峽河段貨運(yùn)量提前19年達(dá)到規(guī)劃運(yùn)量。2025年，三峽樞紐通過(guò)量1.73億噸，超過(guò)設(shè)計(jì)水平73%。可見，三峽樞紐已超標(biāo)準(zhǔn)完成既定的航運(yùn)開發(fā)任務(wù)與目標(biāo)。
三峽樞紐通過(guò)貨運(yùn)量快速增長(zhǎng)，對(duì)長(zhǎng)江航運(yùn)效率和船閘服務(wù)水平提出了更高要求。根據(jù)可研階段研究成果，預(yù)測(cè)2035年和2050年，三峽船閘過(guò)閘貨運(yùn)需求將分別達(dá)到2.2億噸和2.5億噸，船閘長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行等問(wèn)題成為制約長(zhǎng)江航運(yùn)發(fā)展的關(guān)鍵。
鈕新強(qiáng)表示，依托黃金水道推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展，打造中國(guó)經(jīng)濟(jì)新支撐帶，是黨中央、國(guó)務(wù)院作出的重大戰(zhàn)略決策。三峽水運(yùn)新通道是推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展的標(biāo)志性工程，工程建設(shè)任務(wù)就是提升三峽樞紐和葛洲壩樞紐船閘通過(guò)能力，提高航運(yùn)效率和服務(wù)水平，以適應(yīng)長(zhǎng)江水運(yùn)發(fā)展需要。三峽水運(yùn)新通道一方面可以全面釋放長(zhǎng)江上游水運(yùn)需求，加快沿江區(qū)域生產(chǎn)要素流通，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，有利于解決東中西部之間發(fā)展不平衡、不充分的問(wèn)題；另一方面，還將推動(dòng)優(yōu)化重大生產(chǎn)力布局。
鈕新強(qiáng)說(shuō)，立足新發(fā)展階段，加快推進(jìn)三峽水運(yùn)新通道工程建設(shè)，對(duì)保障長(zhǎng)江航運(yùn)安全穩(wěn)定，構(gòu)建以國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體、國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局，落實(shí)國(guó)家區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展，落實(shí)“雙碳”行動(dòng)具有重要意義。
三峽水運(yùn)新通道工程建設(shè)是促進(jìn)長(zhǎng)江航運(yùn)高質(zhì)量發(fā)展、完善沿江綜合交通運(yùn)輸體系的關(guān)鍵工程
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶覆蓋11個(gè)省市，人口和生產(chǎn)總值均超過(guò)全國(guó)的40%，沿江地區(qū)已形成以冶金、電子、機(jī)械、汽車、原油、化工等為主體，以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的新型產(chǎn)業(yè)布局。全國(guó)500強(qiáng)企業(yè)有近200家分布在沿江地帶，是我國(guó)最富活力和最具競(jìng)爭(zhēng)力的經(jīng)濟(jì)區(qū)域之一。
長(zhǎng)江航運(yùn)的貨運(yùn)量長(zhǎng)期位居全球內(nèi)河第一，沿江85%鐵礦石、83%電煤和85%外貿(mào)貨物運(yùn)輸依靠長(zhǎng)江航運(yùn)實(shí)現(xiàn)。干線航道里程2838公里，到2025年已實(shí)現(xiàn)5萬(wàn)噸級(jí)船舶直達(dá)南京，萬(wàn)噸級(jí)船舶直達(dá)武漢，5000噸級(jí)船舶直達(dá)重慶的發(fā)展目標(biāo)。干線貨運(yùn)量持續(xù)增長(zhǎng)，從2005年的6.5億噸增長(zhǎng)到2025年的超42億噸，連續(xù)20年居世界首位。多式聯(lián)運(yùn)和江海聯(lián)運(yùn)發(fā)展迅速，2023年完成鐵水聯(lián)運(yùn)量52萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱、江海運(yùn)輸量15.2億噸。
鈕新強(qiáng)表示，三峽水運(yùn)新通道建設(shè)將大幅提升長(zhǎng)江通道服務(wù)水平，預(yù)計(jì)到2050年，樞紐單向通過(guò)能力將由設(shè)計(jì)的約5000萬(wàn)噸提升至1.68億噸，充分滿足長(zhǎng)江上游地區(qū)對(duì)外交流的貨運(yùn)需求。預(yù)測(cè)通過(guò)船舶大型化、船舶通行效率提高、替代陸路運(yùn)輸費(fèi)用等措施，可有效提升航運(yùn)效益。建設(shè)三峽水運(yùn)新通道工程是進(jìn)一步發(fā)揮長(zhǎng)江航運(yùn)比較優(yōu)勢(shì)的重要舉措，對(duì)于有效降低全社會(huì)物流成本、增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率具有重大意義。
三峽水運(yùn)新通道工程技術(shù)指標(biāo)位居世界前列，必須始終把科技創(chuàng)新貫穿于工程建設(shè)全過(guò)程
三峽水運(yùn)新通道工程包含三峽樞紐新通道和葛洲壩樞紐航運(yùn)擴(kuò)能，是在三峽工程和葛洲壩水利樞紐已建成運(yùn)用并全面發(fā)揮效益的前提下，通過(guò)新建和改建巨型船閘，進(jìn)一步優(yōu)化和提升既有水利樞紐的通航能力，以適應(yīng)新形勢(shì)下長(zhǎng)江航運(yùn)發(fā)展和推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展的需要。
為滿足預(yù)測(cè)運(yùn)量的需求，三峽樞紐新通道將新建雙線五級(jí)船閘，葛洲壩航運(yùn)擴(kuò)能將改建原3號(hào)船閘為兩線大船閘，新建船閘規(guī)模巨大，閘室寬度、人字門寬度和淹沒水深等技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)超現(xiàn)有內(nèi)河船閘，再加上三峽樞紐新通道需要克服113米通航水頭，葛洲壩航運(yùn)擴(kuò)能是在已建樞紐上改建船閘，均面臨很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
鈕新強(qiáng)說(shuō)，三峽水運(yùn)新通道通航船舶尺度、閘室尺度、人字門、啟閉機(jī)、輸水系統(tǒng)、土石方開挖量等方面，在內(nèi)河船閘建設(shè)史上均位居世界第一。全體建設(shè)者將圍繞重大技術(shù)難題開展技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新，在設(shè)備設(shè)施和材料選型、超長(zhǎng)進(jìn)泄水箱涵水動(dòng)力學(xué)、閥門及廊道水動(dòng)力和抗空化特性及防空化措施、人字門啟閉機(jī)運(yùn)行特性、土石方高強(qiáng)度開挖及渣料運(yùn)輸綠色施工等方面，推動(dòng)行業(yè)工程科學(xué)和技術(shù)進(jìn)步。
三峽水運(yùn)新通道是在已建成的水利樞紐上增改建通航建筑物，周邊環(huán)境復(fù)雜、限制性條件多，工程規(guī)模巨大，船閘水力學(xué)條件復(fù)雜，設(shè)備設(shè)計(jì)、制造及安裝難度空前，施工技術(shù)難度高。鈕新強(qiáng)表示，這對(duì)工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行和管理等均提出很多挑戰(zhàn)，需要針對(duì)工程建設(shè)不同階段的重難點(diǎn)問(wèn)題開展技術(shù)攻關(guān)，確保工程建設(shè)適用、安全、經(jīng)濟(jì)，并促進(jìn)工程技術(shù)和科學(xué)進(jìn)步與發(fā)展。
鈕新強(qiáng)說(shuō)，結(jié)合三峽水運(yùn)新通道工程建設(shè)實(shí)際開展科技創(chuàng)新，需要把握實(shí)用性、階段性和普適性等原則。圍繞工程建設(shè)，三峽集團(tuán)和長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)共同制定了一系列科技創(chuàng)新規(guī)劃并開展技術(shù)攻關(guān)研究。
——基礎(chǔ)研究方面，包括深切槽挖硬巖高邊坡開挖卸荷機(jī)理及變形控制關(guān)鍵技術(shù)研究、城區(qū)臨水深厚覆蓋層直立邊坡新型支擋結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究、葛洲壩航運(yùn)擴(kuò)能施工爆破對(duì)基巖軟弱夾層力學(xué)參數(shù)的劣化效應(yīng)研究等8個(gè)項(xiàng)目。
——應(yīng)用研究方面，包括深切巖槽雙線船閘中隔墩結(jié)構(gòu)型式專題研究、三峽新通道船閘超長(zhǎng)進(jìn)泄水箱涵水動(dòng)力學(xué)特性研究、三峽新通道船閘中間級(jí)閥門及廊道水動(dòng)力和抗空化特性及防空化措施研究、葛洲壩擴(kuò)能船閘旁側(cè)泄水方案研究等16個(gè)專題。
——技術(shù)開發(fā)方面，包括超大型船閘人字閘門支枕墊塊材料專題研究、超大型船閘人字閘門底樞摩擦副材料專題研究、萬(wàn)噸級(jí)船閘浮式系船裝備關(guān)鍵技術(shù)研究等7個(gè)課題。
三峽水運(yùn)新通道工程建設(shè)堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，對(duì)環(huán)境影響總體可控
推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展是國(guó)家重大戰(zhàn)略，加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的首要任務(wù)和基礎(chǔ)前提。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略和交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)對(duì)長(zhǎng)江航運(yùn)提出“暢通、高效、平安、綠色”的發(fā)展要求。
三峽水運(yùn)新通道工程建設(shè)堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，將生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念充分融入工程設(shè)計(jì)中，從源頭上保護(hù)生態(tài)環(huán)境。工程建設(shè)圍繞過(guò)魚設(shè)施、棄渣綜合利用、保護(hù)提升風(fēng)景名勝區(qū)的景觀質(zhì)量等環(huán)境影響，提出一系列針對(duì)性措施。
鈕新強(qiáng)表示，采取一系列生態(tài)保護(hù)和污染防治措施后，工程對(duì)環(huán)境的影響總體可控，可進(jìn)一步保護(hù)修復(fù)長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境，建設(shè)成為推動(dòng)長(zhǎng)江大保護(hù)的示范工程。
編輯：付譯嫻