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鈕新強院士|情係“母親河”四十載

2024-12-03     新聞來源:中國工程院 知領

鈕新強是一位將所有心血和精力奉獻給長江的水工結構專家。

他始終堅定“水利利國、水利利民”的信念,參與主持了10餘項國家重大水利水電工程設計。‍

情係江河四十載








伏天,作為自然界陽氣最盛之時,也是人體新陳代謝最為旺盛的階段。此時,人體毛孔張開,汗液排泄增多,以調節體溫,防止中暑。

早在1952年,毛澤東主席曾說“ 南方水多,北方水少,如有可能,借點水來也是可以的 ”,第一次提出了南水北調的宏偉設想;水利部長江水利委員會1959年編製的《長江流域利用規劃要點報告》提出從長江上、中、下遊分別調水的南水北調總體布局。

曆經長達50年的規劃與籌備,2002年,南水北調工程正式啟動,鈕新強開始主持中線工程的設計工作。南水北調中線工程旨在解決北京、天津、河北等華北地區的水資源短缺問題,優化水資源配置。該工程起於湖北、河南兩省交界的丹江口水庫,途經河南、河北,最終流入北京和天津,總幹渠長1432公裏。

2014年12月,中線工程正式通水,極大地緩解了北方的水資源短缺問題,使北京、天津、河北、河南沿線的百姓都受益於長江水的滋潤。

推進國家水網建設立新功





南水北調中線工程是一項穿越江、淮、黃、海四大流域的巨型水利工程,其規模宏大,線路漫長,涉及社會、經濟、環境和工程技術等多個方麵,具有地質和氣候條件複雜、技術難度大、社會經濟關係複雜的特點。
挑戰一:丹江口大壩加高

麵對丹江口大壩加高的巨大挑戰,即在原壩高98米的混凝土重力壩上加高14.6米,以增加庫容116億立方米,鈕新強提出了“後幫有限結合”加高結構設計新理論和方法。該方法在新老壩體結合麵設置限位傳力榫槽,允許結合麵有限開裂以釋放溫度荷載,確保新老壩體聯合承載,成功解決了這一技術難題。

挑戰二:穿越黃河的地下隧洞設計

鈕新強帶領團隊,通過詳細的地質勘察和模擬實驗,設計了一條長1937米的穿黃隧洞,並采用盾構法施工,成功解決了隧洞穿越黃河的技術難題。這條隧洞不僅確保了水流的安全輸送,還最大限度地減少了對黃河生態環境的影響。

挑戰三:膨脹土渠坡的穩定處理

膨脹土具有遇水膨脹、失水收縮的特性,給渠道建設帶來了極大的困難。鈕新強帶領團隊,通過大量的現場試驗和理論研究,開發了一套適用於膨脹土渠坡的穩定處理技術。他們采用了化學改良、物理加固等多種方法,有效控製了膨脹土的變形,保障了渠道的安全運行。

鈕新強和他的團隊在黃河岸、隧道裏、溝渠中奔走,將一個個技術難題逐一攻克。2021年5月,習近平總書記在南陽考察南水北調中線工程渠首時,對工程建設給予了高度評價,指出其體現了“中國速度、工匠精神、科學家精神”
南水北調中線後續水源工程——引江補漢
這一工程全長195公裏,全程采用隧洞輸水,施工地質條件複雜。若一切進展順利,預計總工期約9年。引江補漢工程建成之後,將連通三峽水庫和丹江口水庫,進一步完善國家水網,提高中線供水保障能力,並緩解漢江流域的生態環境壓力。這不僅是對南水北調中線工程的進一步完善和補充,更是對國家水資源優化配置和生態文明建設的重要貢獻。
三峽通航鑄就輝煌

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鈕新強在學生時代就立誌成為一名水利工程師。1979年,他如願考入華東水利學院(現河海大學),畢業後主動申請參與長江水利工程建設。

改革開放初期,百業待興,三峽工程正處於論證決策階段。從設計論證到建成運行,鈕新強見證了峽江兩岸的巨變。三峽工程興建周期長,當曆史的接力棒交到他這代人手上時,工程進入了關鍵時期。

三峽船閘是世界上規模最大水頭最高技術最複雜的大型船閘,他便率領團隊進行船閘設計的技術攻關。為攻克這一難題,國家組織了十多家科研院所聯合攻關,鈕新強專程赴美國陸軍工程師兵團等機構考察學習。麵對美國人的質疑,鈕新強與技術團隊不服輸,創造性地提出了“全襯砌式新型船閘”方案,建立了一整套設計理論、計算方法和技術體係。與傳統重力式船閘相比,這一設計節省了840萬立方米的岩土開挖量,相當於三峽大壩壩基開挖量的1.3倍,使工程工期縮短了9個月。


從1993年到2004年,鈕新強的大多數春節都在三峽大壩的工地上度過。

他白天跑工地,晚上討論圖紙,重要工程部位的圖紙都經過他的手,2015年,美國陸軍工程師兵團到長江設計院回訪,工程師兵團司令托馬斯·博斯蒂克中將實地參觀後,對三峽船閘給予高度評價:“當初你們是來向我們學習的,但是20多年後,你們的技術已經超越了我們。”


書寫長江生態答卷

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“中華民族燦爛的文化曆史,也是一部人與自然抗爭的治水史。”在鈕新強心中,成為一名水利人,為國家的江河治理和水資源保護貢獻力量,是一種無比自豪的使命。

回顧過去,鈕新強感慨道:“水利‘大國重器’的核心技術已牢牢掌握在我們手裏。”

步入新時代,鈕新強和他的團隊並沒有停下腳步,而是肩負起了更為艱巨的曆史使命——複蘇江河生態,創建人與自然和諧發展的美好環境。

為推動長江大保護戰略落地,他帶領長江設計集團,組建了一支專業技術團隊,並建立了省部級研發平台。他們為沿江11省市的50多座城市提供了高端谘詢與勘察設計服務,幫助這些城市製定科學合理的規劃方案。同時,他們還對三峽工程進行了生態調度,通過科學調控水庫水位和流量,為魚類提供了更好的繁殖環境。在修建水利工程中,他們創新技術手段,用科技為長江大保護和生態修複賦能。

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參 考 文 獻

【1】《鈕新強:三十八載情係“母親河”》,《科技日報》

【2】《中國工程院院士、長江勘測規劃設計研究院院長鈕新強——一項設計,縮短三峽工程工期9個月》,《湖北日報》
【3】《鈕新強院士:南水北調關鍵技術突破對推動我國水利技術進步具有重要意義》,《中國水利雜誌》