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钮新强院士|情系“母亲河”四十载

2024-12-03     新闻来源:中国工程院 知领

钮新强是一位将所有心血和精力奉献给长江的水工结构专家。

他始终坚定“水利利国、水利利民”的信念,参与主持了10余项国家重大水利水电工程设计。?

情系江河四十载








伏天,作为自然界阳气最盛之时,也是人体新陈代谢最为旺盛的阶段。此时,人体毛孔张开,汗液排泄增多,以调节体温,防止中暑。

早在1952年,毛泽东主席曾说“ 南方水多,北方水少,如有可能,借点水来也是可以的 ”,第一次提出了南水北调的宏伟设想;水利部长江水利委员会1959年编制的《长江流域利用规划要点报告》提出从长江上、中、下游分别调水的南水北调总体布局。

历经长达50年的规划与筹备,2002年,南水北调工程正式启动,钮新强开始主持中线工程的设计工作。南水北调中线工程旨在解决北京、天津、河北等华北地区的水资源短缺问题,优化水资源配置。该工程起于湖北、河南两省交界的丹江口水库,途经河南、河北,最终流入北京和天津,总干渠长1432公里。

2014年12月,中线工程正式通水,极大地缓解了北方的水资源短缺问题,使北京、天津、河北、河南沿线的百姓都受益于长江水的滋润。

推进国家水网建设立新功





南水北调中线工程是一项穿越江、淮、黄、海四大流域的巨型水利工程,其规模宏大,线路漫长,涉及社会、经济、环境和工程技术等多个方面,具有地质和气候条件复杂、技术难度大、社会经济关系复杂的特点。
挑战一:丹江口大坝加高

面对丹江口大坝加高的巨大挑战,即在原坝高98米的混凝土重力坝上加高14.6米,以增加库容116亿立方米,钮新强提出了“后帮有限结合”加高结构设计新理论和方法。该方法在新老坝体结合面设置限位传力榫槽,允许结合面有限开裂以释放温度荷载,确保新老坝体联合承载,成功解决了这一技术难题。

挑战二:穿越黄河的地下隧洞设计

钮新强带领团队,通过详细的地质勘察和模拟实验,设计了一条长1937米的穿黄隧洞,并采用盾构法施工,成功解决了隧洞穿越黄河的技术难题。这条隧洞不仅确保了水流的安全输送,还最大限度地减少了对黄河生态环境的影响。

挑战三:膨胀土渠坡的稳定处理

膨胀土具有遇水膨胀、失水收缩的特性,给渠道建设带来了极大的困难。钮新强带领团队,通过大量的现场试验和理论研究,开发了一套适用于膨胀土渠坡的稳定处理技术。他们采用了化学改良、物理加固等多种方法,有效控制了膨胀土的变形,保障了渠道的安全运行。

钮新强和他的团队在黄河岸、隧道里、沟渠中奔走,将一个个技术难题逐一攻克。2021年5月,习近平总书记在南阳考察南水北调中线工程渠首时,对工程建设给予了高度评价,指出其体现了“中国速度、工匠精神、科学家精神”
南水北调中线后续水源工程——引江补汉
这一工程全长195公里,全程采用隧洞输水,施工地质条件复杂。若一切进展顺利,预计总工期约9年。引江补汉工程建成之后,将连通三峡水库和丹江口水库,进一步完善国家水网,提高中线供水保障能力,并缓解汉江流域的生态环境压力。这不仅是对南水北调中线工程的进一步完善和补充,更是对国家水资源优化配置和生态文明建设的重要贡献。
三峡通航铸就辉煌

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钮新强在学生时代就立志成为一名水利工程师。1979年,他如愿考入华东水利学院(现河海大学),毕业后主动申请参与长江水利工程建设。

改革开放初期,百业待兴,三峡工程正处于论证决策阶段。从设计论证到建成运行,钮新强见证了峡江两岸的巨变。三峡工程兴建周期长,当历史的接力棒交到他这代人手上时,工程进入了关键时期。

三峡船闸是世界上规模最大水头最高技术最复杂的大型船闸,他便率领团队进行船闸设计的技术攻关。为攻克这一难题,国家组织了十多家科研院所联合攻关,钮新强专程赴美国陆军工程师兵团等机构考察学习。面对美国人的质疑,钮新强与技术团队不服输,创造性地提出了“全衬砌式新型船闸”方案,建立了一整套设计理论、计算方法和技术体系。与传统重力式船闸相比,这一设计节省了840万立方米的岩土开挖量,相当于三峡大坝坝基开挖量的1.3倍,使工程工期缩短了9个月。


从1993年到2004年,钮新强的大多数春节都在三峡大坝的工地上度过。

他白天跑工地,晚上讨论图纸,重要工程部位的图纸都经过他的手,2015年,美国陆军工程师兵团到长江设计院回访,工程师兵团司令托马斯·博斯蒂克中将实地参观后,对三峡船闸给予高度评价:“当初你们是来向我们学习的,但是20多年后,你们的技术已经超越了我们。”


书写长江生态答卷

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“中华民族灿烂的文化历史,也是一部人与自然抗争的治水史。”在钮新强心中,成为一名水利人,为国家的江河治理和水资源保护贡献力量,是一种无比自豪的使命。

回顾过去,钮新强感慨道:“水利‘大国重器’的核心技术已牢牢掌握在我们手里。”

步入新时代,钮新强和他的团队并没有停下脚步,而是肩负起了更为艰巨的历史使命——复苏江河生态,创建人与自然和谐发展的美好环境。

为推动长江大保护战略落地,他带领长江设计集团,组建了一支专业技术团队,并建立了省部级研发平台。他们为沿江11省市的50多座城市提供了高端咨询与勘察设计服务,帮助这些城市制定科学合理的规划方案。同时,他们还对三峡工程进行了生态调度,通过科学调控水库水位和流量,为鱼类提供了更好的繁殖环境。在修建水利工程中,他们创新技术手段,用科技为长江大保护和生态修复赋能。

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参 考 文 献

【1】《钮新强:三十八载情系“母亲河”》,《科技日报》

【2】《中国工程院院士、长江勘测规划设计研究院院长钮新强——一项设计,缩短三峡工程工期9个月》,《湖北日报》
【3】《钮新强院士:南水北调关键技术突破对推动我国水利技术进步具有重要意义》,《中国水利杂志》