鈕新強(qiáng)，1962年7月2日出生于浙江湖州，男，漢族，浙江省湖州市人，水工結(jié)構(gòu)專(zhuān)家。中共黨員。第十三屆全國(guó)人民代表大會(huì)代表。1983年畢業(yè)于華東水利學(xué)院獲學(xué)士學(xué)位，1989年畢業(yè)于河海大學(xué)獲碩士學(xué)位，2005年獲華中科技大學(xué)博士學(xué)位�，F(xiàn)任長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院院長(zhǎng)、國(guó)家大壩安全工程技術(shù)研究中心主任、中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)。
主持和參與主持了國(guó)家重大水利水電工程設(shè)計(jì)10余項(xiàng)，是三峽、南水北調(diào)中線工程主要設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人之一。1992年始負(fù)責(zé)三峽工程船閘、升船機(jī)等通航專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)，1998年任設(shè)計(jì)院三峽工程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人。主持設(shè)計(jì)了世界首座全襯砌船閘——三峽雙線五級(jí)船閘和世界上規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的三峽升船機(jī)，建立了全襯砌船閘設(shè)計(jì)理論、方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)了巨型水輪發(fā)電機(jī)組蝸殼“組合埋設(shè)”、“單洞型”大型地下電站等多項(xiàng)水工新技術(shù)，在三峽工程中成功應(yīng)用，效益顯著。2002年起負(fù)責(zé)南水北調(diào)中線工程總體可研和各階段設(shè)計(jì)研究工作，主持完成了丹江口大壩加高、穿黃工程等重點(diǎn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)研究工作，提出了“新老混凝土有限結(jié)合”等重力壩加高設(shè)計(jì)新理論，研發(fā)了“盾構(gòu)隧洞預(yù)應(yīng)力復(fù)合襯砌”新型輸水隧洞，解決了中線工程多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題。目前，正在負(fù)責(zé)金沙江烏東德水電站和云南滇中引水等多項(xiàng)重大工程的設(shè)計(jì)工作。獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)5項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)4項(xiàng)；主（參）編國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，出版專(zhuān)著8部。曾獲全國(guó)工程設(shè)計(jì)大師、FIDIC百年優(yōu)秀咨詢(xún)工程師、全國(guó)杰出專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才、湖北省科技突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)狀、全國(guó)先進(jìn)工作者等榮譽(yù)。
中國(guó)工程院院士鈕新強(qiáng)：用科技保障生態(tài) 站世界水電最前沿
來(lái)源：辦公廳宣傳與政策研究處 發(fā)表時(shí)間：2020-07-03
作者：任芳言 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 發(fā)布時(shí)間：2020-7-3
■本報(bào)見(jiàn)習(xí)記者 任芳言
近日，金沙江烏東德水電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。中共中央總書(shū)記、國(guó)家主席、中央軍委主席習(xí)近平代表黨中央對(duì)此表示熱烈的祝賀。
被“點(diǎn)贊”的烏東德水電站凝結(jié)了哪些先進(jìn)技術(shù)和成果？體現(xiàn)了怎樣的生態(tài)觀念？為此，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》專(zhuān)訪了烏東德水電站勘察設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人、中國(guó)工程院院士鈕新強(qiáng)。
屢屢創(chuàng)新，大壩智能不只在控溫
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：烏東德水電站地處青藏高原東南邊緣、川滇兩地交界處。前期勘探和設(shè)計(jì)規(guī)劃中，采取了哪些創(chuàng)新性做法？
鈕新強(qiáng)：烏東德河谷是一個(gè)非常適合做拱壩的V形峽谷，地形有先天優(yōu)勢(shì)，但邊坡高陡、河床覆蓋層厚等復(fù)雜的地質(zhì)條件，給工程帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
前期勘探時(shí)，長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院將傳統(tǒng)勘探技術(shù)與無(wú)人機(jī)、遙感等技術(shù)相結(jié)合，把大壩和整個(gè)庫(kù)區(qū)的地質(zhì)條件摸得一清二楚，勘察精度達(dá)到米級(jí)。為查明深厚河床覆蓋層的工程性狀，我們專(zhuān)門(mén)研發(fā)了一系列關(guān)鍵勘察技術(shù)，比如高清可視化探測(cè)和取樣。
我們還采用了新思路：先高位自然邊坡防治，后工程建設(shè)。即工程建設(shè)前，先對(duì)一些高位自然邊坡進(jìn)行防治。這一過(guò)程中，還提出了“高防預(yù)固、穩(wěn)挖適護(hù)”策略。有些危險(xiǎn)邊坡人無(wú)法到達(dá)，就通過(guò)無(wú)人機(jī)三維影像識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“高精航拍、精細(xì)識(shí)別”。
壩體設(shè)計(jì)時(shí)也有所創(chuàng)新，我們首提“靜載初選，基震調(diào)整，設(shè)震驗(yàn)證”的新思路，在靜力狀態(tài)下初步確定壩體體形，再根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整細(xì)化；通過(guò)增加3%的混凝土量，讓壩體最大應(yīng)力下降32%，大幅提高抗震能力。
如今，電站并網(wǎng)發(fā)電的成功，證明我們的一系列技術(shù)創(chuàng)新站在了世界最前沿。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：?jiǎn)蝹�(gè)發(fā)電機(jī)組世界最大、厚高比僅0.19、年均發(fā)電量389.1億千瓦時(shí)……烏東德水電站創(chuàng)下了許多紀(jì)錄，還被譽(yù)為世界上“最聰明”的大壩之一，這在哪些方面有體現(xiàn)？
鈕新強(qiáng)：這兩天有不少人關(guān)注到大壩的智能溫控系統(tǒng)，這是我們?yōu)閷?shí)現(xiàn)無(wú)縫筑壩采取的措施之一。
建大壩最怕氣溫變化大，這會(huì)導(dǎo)致壩體產(chǎn)生裂縫。為了把復(fù)雜地形地質(zhì)和惡劣氣候環(huán)境的影響減到最弱，整個(gè)壩體全部用低熱水泥混凝土澆筑，這是世界首次。另一個(gè)舉措就是對(duì)壩體溫度進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)智能監(jiān)測(cè)。幾千個(gè)監(jiān)測(cè)儀實(shí)時(shí)記錄壩體溫度，一旦發(fā)現(xiàn)溫度異常，就給控制裝置發(fā)信號(hào)，通過(guò)冷卻水管給大壩“退燒”。
大壩的智能建造不僅體現(xiàn)在溫度控制，這其實(shí)是個(gè)整體概念，大壩從建造到運(yùn)行乃至整個(gè)管理系統(tǒng)，智能化理念處處都有體現(xiàn)。
比如大壩的基礎(chǔ)灌漿，在以前這是隱蔽工程，靠人在現(xiàn)場(chǎng)看壓力讀數(shù)和灌漿量，控制不嚴(yán)的話(huà)還會(huì)有造假問(wèn)題。
為了克服隱蔽性導(dǎo)致的質(zhì)量控制難題，實(shí)現(xiàn)灌漿智能化，我們專(zhuān)門(mén)研發(fā)了灌漿工程三維可視化分析系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)能直觀反映壩體所處位置的地層地質(zhì)條件，能做到灌漿數(shù)據(jù)采集錄入、成果分析、質(zhì)量監(jiān)控和反饋控制全程自動(dòng)化、智能化，真正達(dá)到“一鍵灌漿”。
再比如安全方面，庫(kù)區(qū)兩岸變形體及潛在滑坡體一旦有失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，滑到水庫(kù)里會(huì)形成巨大涌浪，向下游傳播會(huì)影響水庫(kù)兩岸和大壩安全。預(yù)防此類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)，也需要現(xiàn)代化的監(jiān)控、預(yù)警機(jī)制。未來(lái)，庫(kù)區(qū)水質(zhì)等環(huán)境指標(biāo)也會(huì)實(shí)現(xiàn)智慧信息化監(jiān)控。
生態(tài)保護(hù)列入總體設(shè)計(jì)規(guī)劃，科學(xué)有序推進(jìn)開(kāi)發(fā)
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：習(xí)近平總書(shū)記指示，要堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，科學(xué)有序推進(jìn)金沙江水能資源開(kāi)發(fā)。水電站的建設(shè)及運(yùn)行中，生態(tài)為先的理念是如何體現(xiàn)的？
鈕新強(qiáng)：從一開(kāi)始，我們就把生態(tài)保護(hù)列入工程總體設(shè)計(jì)規(guī)劃中。烏東德水電站的正常蓄水位是975米。如果水位再高，就會(huì)影響雅礱江和金沙江河口交匯處的生態(tài)，我們從生態(tài)保護(hù)要求出發(fā)，保留一段自然河段，控制回水基本不進(jìn)入雅礱江，保護(hù)當(dāng)?shù)厣锒鄻有浴?/p>
另外，大壩蓄水時(shí)，一般為避免脫流需要一個(gè)位置比較低的導(dǎo)流底孔，我們的拱壩不設(shè)這樣的孔，而是通過(guò)洞塞消能、弧門(mén)控泄的方法，將一條導(dǎo)流洞改造成蓄水期生態(tài)放水洞。即便是下閘封堵期，也可以做到不斷流、尾水下游900米水廠正常取水，保障下閘蓄水期河流生態(tài)。
為了解決魚(yú)的洄游問(wèn)題，我們創(chuàng)新設(shè)計(jì)了集運(yùn)魚(yú)系統(tǒng)方案。在電站尾水出口設(shè)置集魚(yú)裝置，破解高壩樞紐過(guò)魚(yú)難題。這一系列工作都可以說(shuō)是對(duì)習(xí)近平總書(shū)記“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”科學(xué)理念的實(shí)踐。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：習(xí)近平總書(shū)記指示，推動(dòng)金沙江流域在保護(hù)中發(fā)展、在發(fā)展中保護(hù)，更好造福人民。您如何理解？
鈕新強(qiáng)：金沙江干流長(zhǎng)2316千米，總落差達(dá)3280米，目前已探明的水能資源理論可達(dá)1.1億千瓦，是世界少有的水能資源富集河流。
開(kāi)發(fā)金沙江水電資源是國(guó)家能源戰(zhàn)略，對(duì)拉動(dòng)金沙江流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作用明顯，但這不意味著每一個(gè)河段都要開(kāi)發(fā)。
目前，金沙江中下游的主要水電工程已基本開(kāi)發(fā)完畢。但上游還分布了很多生態(tài)敏感區(qū)域。海拔越高，生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性和敏感性就越強(qiáng)。這些地方的開(kāi)發(fā)，需要謹(jǐn)慎地進(jìn)一步加強(qiáng)科學(xué)論證，有必要做更深入的科學(xué)研究。對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的評(píng)價(jià)也要按“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的新理念、新要求進(jìn)行。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2020-07-03 第1版 要聞)
原文：http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2020/7/356210.shtm
