以科学设计赋能三峡水运新通道系统提升
——访中国工程院院士钮新强
□本报记者 岳虹
三峡水运新通道工程从设想到开工建设历时十多年。
中国工程院院士、长江设计集团首席科学家钮新强,30多年来主持、参与主持国家重大水利水电工程设计20余项,是三峡工程、南水北调中线工程主要设计负责人之一,曾负责三峡工程船闸、升船机等通航专业设计。
2013年以来,钮新强全面参与了三峡水运新通道工程前期论证。工程设计总思路是什么?建成后将在水利、生态、航运等方面实现怎样的系统提升?日前,钮新强就有关问题接受了记者采访。
钮新强向记者介绍,工程设计总思路可概括为:安全为要、生态优先、创新驱动、智慧赋能。
坚持“安全为要”。工程紧邻已运行几十年的三峡和葛洲坝枢纽施工,必须确保既有枢纽的防洪、结构、运行安全。为此,工程设计采用了精细爆破控制技术。葛洲坝上游施工围堰预留应急泄洪缺口,确保发生特大洪水时枢纽行洪安全。同时,施工期间三江航道采取半幅扩挖、半幅通航的模式,确保长江航运不中断。
坚持“生态优先”。工程在规划设计之初就将长江大保护贯穿始终。通过优化工程选址,主动避开中华鲟产卵场,葛洲坝扩能工程选择三江航道而非大江,从源头上规避对珍稀水生生物核心栖息地的干扰。同时,实施中华鲟产卵场人工修复,改善长江旗舰物种的繁殖条件。
坚持“创新驱动”。设计团队依靠创新攻克了一批技术难题。面对万吨级船闸水力学、巨型人字门等世界级难题,设计团队开展了长达十余年的专题研究,提出了“全闸室均匀出水”等惯性输水系统;人字门门叶采用强度更高、焊接性能与抗疲劳性能更好的船舶及海洋工程用钢,底枢蘑菇头采用强度、韧性和耐磨性更好的超级马氏体不锈钢,人字门支枕垫块采用高韧性、耐腐蚀的奥氏体不锈钢。
坚持“智慧赋能”。工程构建了“光纤、网络—云平台—智能体—智慧业务”四层技术架构,在建设期推行智慧工地和数字孪生,实现进度、质量、安全的“虚拟预建、实景比对”;在运营期依托AI(人工智能)大模型实现智能调度、设备健康管理和安全态势研判,推动船闸运行从经验驱动向数据智能驱动跨越。
作为国家重大标志性工程,三峡水运新通道建成后将在水利、生态、航运方面实现怎样的系统提升?
从功能上来看,三峡水运新通道工程是三峡工程之后长江干线上集水利、航运、生态等功能于一体的最大综合性工程。工程建设任务是在不影响三峡枢纽现有布局的基础上,新建船闸提高三峡枢纽通过能力,同步实施葛洲坝航运扩能改造,提升长江黄金水道功能,助推长江综合立体交通走廊高质量发展。
钮新强认为,工程将显著提升长江航运能力。三峡枢纽年通过能力从当前的约1.7亿吨提升至3.36亿吨,葛洲坝提升至3.6亿吨;船舶过闸时间更快。更重要的是,万吨级船舶将实现江海直达,进一步促进铁水联运、江海联运规模化发展,大宗物资运输将大规模“公转水”。
水运相比公路、铁路具有运能大、占地少、成本低、能耗小、污染轻等显著优势。据测算,工程建成后全社会物流成本预计下降30%以上,每年综合效益超过160亿元。同时碳排放将大幅度减少,为落实碳达峰碳中和目标提供有力支撑。
钮新强认为,工程将带来显著的生态效益。一方面,水运本身就是绿色低碳的运输方式,通过释放长江上游水运潜能、推进船舶大型化和标准化,引导更多大宗物资从公路、铁路转向水运,有助于建成布局科学、生态友好、清洁低碳、集约高效的绿色交通运输体系。另一方面,通过优化通航调度,使船舶优先通过三江航道过坝,减少大江一号船闸运行对中华鲟产卵场的干扰,并实施产卵场人工修复,可改善中华鲟栖息及产卵繁殖条件。将水运通道与生态通道统筹考虑,是统筹推进长江经济带高质量发展和高水平保护的体现,具有重大意义。
涉及防洪安全方面,钮新强向记者介绍,工程通过在上游围堰预留应急泄洪口等措施,确保葛洲坝扩能工程施工期枢纽防洪安全。整体上,工程与既有水利设施可协调运行,将实现航运效益与水利功能的平衡统一。
来源:中国水利报 2026年6月10日
作者:岳虹
责任编辑:王瑜
