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水电颠覆性技术开创者、船闸创新先行者曾纯华

2026-08-21 16:37:44   来源:看点时报

匠心破解船闸拥堵,智慧开启万舟畅通

——访水电颠覆性技术开创者、船闸创新先行者曾纯华

在当今国家基础设施高质量发展的浪潮中,“科技创新建船闸,畅通无阻过大坝”将成为破解发展瓶颈、赋能民族复兴的必经之路。

深耕水利领域四十余载,三十余年潜心钻研船闸通航技术。他以“一级多闸、水头循环、低耗高效”的颠覆性构想,直指三峡船闸堵点、难点和痛点,提出低水头船闸大通道系列方案,被誉为世界级通航难题的创新先行者。他手握三项国家发明专利,积极践行“长江通则中国畅、水道兴则国运旺”的新时代命题,独创“上游一级两闸+下游一级四闸”的新型船闸体系,使通航能力提升十至二十倍,建闸投资节约三分之二以上。从江边少年到技术深耕者,从基层实践到模型验证,从理论突破到系统方案,他以匠心、恒心、决心、信心,在平凡岗位上完成了十分不平凡的技术跃迁,用科技创新书写了新时代水利人的责任与荣光。

初心如炬:直面通航困局,立下破局之志

三峡船闸是连接长江东中西的咽喉。长江作为横贯华夏的黄金水道,是连接东中西部的核心枢纽。三峡船闸更是咽喉枢纽的重要工程,曾以世界最大内河船闸的雄姿,见证了长江经济带的腾飞。然而,随着航运需求量的井喷,这座“超级工程”提前20年饱和,船舶待闸动辄十天半月,甚至一个月也难通行(检修期)。每年因此造成的经济损失超百亿元,严重影响了东中西部的物资流通与产业协调发展。

生于川、长于川的曾纯华,自幼与江河相伴,1977年参加工作后扎根水利基层研究,走遍长江沿线关键航段,细致观察船闸运行、记录拥堵状况、调研痛点、难点和堵点,逐渐意识到:三峡船闸拥堵的根源在于结构与设计逻辑,传统模式已无法适应新时代的航运需求。三峡五级船闸的阶梯式结构采用多级串联、逐级升降、一闸一循环模式,充泄水需五次、过闸耗时四至五个小时,任何一级故障,即全线瘫痪停摆。另外,其年设计通航能力仅1亿吨,远远不能满足当前的需求量。即便“规划第二船闸仍沿用五级模式,并扩大加长闸室由34×280m为40×400m,年通航能力也仅为1.8亿吨”,本质上仍是蜗牛式升级、治标不治本,建成数年至十年后必将再度饱和、重踏拥堵覆辙。三峡五级船闸的困境,本质是传统船闸模式的极限。尽管通过“罗静排档法”“虚拟闸室”等智慧调度手段,已将通航能力提升至设计值的170%,但面对2030年将突破3亿吨的过闸需求目标,是“螺蛳壳里做道场”的挖潜空间已见顶的结果。破局的关键,在于跳出“建闸—拥堵—再建闸再拥堵”的恶性循环圈,以“大通道思维”重构船闸体系。基于此,曾纯华立下毕生之志,以科技创新根治船闸拥堵,以匠心实干畅通万里长江。自此,他开启长达三十余年的理论探索、试验验证、专利攻坚以及模型验证。经年累月的砥志研思,他不问名利、不计得失、不畏质疑、不惧孤独,以“板凳甘坐十年冷,坚守攻破一线天”的定力,用坚守与执着,向着破解世界级难题的目标稳步前行。

他提出将三峡113米的高水头科学拆解为两座低水头单级双线船闸(48.5m+64.5m水头,一级两闸+一级四闸形式),中间辅以一段永无水位变幅、千米左右长×100米宽×8.5—9米深的深水航道。这一创新设计,将使船舶无需再逐级爬坡过坎,可实现船只“随到随进、随走”,实现公交化营运管理,年通航能力直接跃升至18—28亿吨,为破解三峡船闸拥堵困局提供了全新的思路捷径。

二、笃行不怠:三十载研精覃思,智破藩篱开新境

千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始见金。

三十余年间,曾纯华利用业余时间刻苦钻研船闸水力学、流体力学、结构力学等,反复演算、不断修正,累计完成了千百万次模型推演比较、数百次实物试验、数十种方案迭代,终于获得三项国家发明专利。其一,行走式自动疏沙器,能够有效解决闸前泥沙堵塞难题,保障航道畅通、降低运维成本;其二,水量互补通航船闸,可实现闸室水头循环利用,节水率达75%;其三,船闸大通道群专利,将水头互补逻辑扩展至一级多闸系统,一级四闸的节水率高达97.67%,成为“一级多闸”方案的核心内核。除理论成果外,他的学术影响力也不断提升。《对三峡船闸节水节资的建议》《巧改葛坝万吨闸,水量互补效益高》等文章获评多项优秀奖项,多篇研究成果收录于中科院《中国科学家年鉴》(2023~2024)、《辉煌人物与盛世中国》、《奋进中国新征程》、《聚焦中国》、《百度》、《搜狐》、《新闻头条》、《CCTV》等五家权威媒体集中报道:“曾纯华论‘一级四闸’颠覆技术如何促进长江经济带的经济质量和总量迅猛增长”(2026年5月)。终于得到党中央、国务院及学术界的广泛认可。在长期研究与试验基础上,曾纯华彻底颠覆百年船闸设计范式,提出“低水头、一级多闸、并联运行、让水头循环、公交化通航”的颠覆性方案——这就是三峡第二船闸大通道系列方案。该方案采用上游一级两闸加下游一级四闸布局,是最佳组合。上游单闸可适应118—175米的水位变幅,单闸次来回可容纳12艘万吨级船舶过闸;下游单闸适应53—127米的水位变幅,单闸次来回可容纳8艘万吨级船舶过闸;中间保留约1000米长×100米宽×8.5—9米的恒定水深航道,兼具通航缓冲、生态廊道、景观观赏三重价值(上航的船只出闸后,在航道的两边稍停等待进闸,下航的船只出闸后,走航道中间直接进闸。这样是否达到了费省效宏、事半功倍和四两拨千斤与一箭数十雕的奇特效果呢?)又把万吨船只的长宽高都控制在100米×18—19米×23米以内。

此外,这座船闸大通道的智慧,还在于能够用最小的工程代价,撬动最大的发展动能与空间,兼顾效能、成本与生态多重目标。相比传统方案10公里长的引航道和主体工程,新方案将主体工程压缩至2公里以内,通过闸室里水头的循环利用,减少90%以上的泄水量,直接节省50%—70%的建闸投资与工程量。更精妙的是,单级船闸的“一闸挡多闸,一门挡多门”的使用设计,让闸门、阀门、启闭机和水量互补阀门的使用寿命数倍提升,从根源上降低了运维成本。效能上,新方案预计年通航能力可达20—30亿吨船只,可充分满足长江流域十一省市及上游周边(陕甘宁青新藏)六大省市自治区人民的长远通航需求;过闸时间压缩80%以上,由原来的4—5个小时缩短至1个小时左右,实现“随到随进、随进随走”的公交化运营,安全冗余充足,彻底解决了传统五级船闸“一损俱损”的恶性隐患。在经济性方面,钢筋混凝土用量仅为传统老五级船闸的1/3,整体造价降低50%—70%,全生命周期可节约超万亿投资。特别是这样建成的三峡第二船闸大通道系列方案,即使有一半的船闸同时发生故障,当时发现即时处理,也不影响其十分庞大的通航能力,且很快就能维修好。而且在今后几十年甚至几百年、上千年都不需再建船闸了!

在生态保护上,大通道方案同样展现超前瞻性。低水头结构将形成天然鱼类洄游通道,中间航道常年保持8.5—9米深水层,两岸可打造“绿水青山”生态廊道景观带,实现航运与生态文旅共生共赢。这不仅是工程技术的突破,更是对“生态优先、绿色发展”理念的生动实践。让全国人民和世界的有识之士都去打卡这座超值节水飞跃发展船闸大通道的风光异彩点。特别是下游一级四闸上游的四道闸门,宽高仅需20.4米×9.2米(十来吨重即可,与850吨的老五级闸门是天壤之别),同样通过万吨船只。

为消除争议、证明可行性,曾纯华于2016年起亲手制作了1:1000的高精度船闸闸门模型,完整还原闸室、阀门、航道、调度系统,可直观演示水头循环、船舶进出、调度流程。他多次携带新型船闸模型赴京以及相关部门汇报演示,证明方案可行、可靠、可控、易推广。特别是他还可亲手做出“1:100”的三峡第二船闸大通道船闸模型和通航能力实验验证,让有疑者立解疑团。

致远担当:以技术赋能新时代,以远见造福千秋万代

功在当代,利在千秋,志在山河济九州。

曾纯华的船闸大通道系列方案,不仅能够破解三峡拥堵难题,更将成为激活长江经济带的“循环动脉”。从经济价值看,该方案能够彻底释放长江黄金水道潜能,推动长江经济带GDP增速再提升3—5个百分点轻而易举。新通道建成后,万吨级船队可实现“重庆—上海”直达,直接打通西部六省区的低成本出海通道,成渝地区的汽车、机电等产品以及西部的煤炭、矿石等大宗物资,均能够通过水运快速抵达东部(如同开通了十条高速公路或十条双轨铁路的建设成本)。这将极大地促进东部产业向中西部有序转移,带动水利、水电建筑、航运等相关产业的大发展。更深远的意义还在于,这座“千年船闸”将成为长江经济大循环的核心引擎。它不仅是打通东西向的物流大通道,更将带动南北向的资源联动,促进长江经济带与黄河流域、西部陆海新通道的深度融合,为国内国际双循环注入强劲动力。从战略价值看,该方案立足长远,目标定位为“百年畅通、千年不堵、万年还能生效益”,一次建成将长期受益,为国家节约万亿级建闸资金,更能为雅鲁藏布江等六江水资源合理调配提供通航保障,为子孙万代留下“科技创新建船闸,畅通无阻过大坝”、生态优美的黄金水道风光。

从行业价值看,新方案打破了国外船闸技术的垄断,重塑世界高水头船闸设计标准,为全球高水头枢纽通航难题提供了中国方案、中国智慧,让我国在船闸通航技术领域实现从跟跑到领跑的跨越。

薪火相传:半生江河半生梦,一生笃行一生情

在数十年的行业深耕中,曾纯华始终秉持开放共享的理念,呼吁摒弃保守思维,鼓励创新,毫无保留分享经验,积极培养青年人才,助力水利水电事业可持续发展。

面对外界“无先例、太复杂”的质疑,他从容回应:“创新从来不是循规蹈矩,而是敢为人先;突破从来不是一蹴而就,而是久久为功。特别是只用区区八个步骤连续操作一级四闸后,就是一个来回,一个循环,只用一闸水头,就可顺利快捷地通过32或48艘万吨船只。这有国家的‘九天揽月,五洋捉鳖’工程复杂吗?我的方案不是空想,而是千百万次试验、数十年推演、比较模型通航能力实证后的科学结论。”

江河不息流,匠心永相传。从青丝到白发,四十余载与江河同行,三十余载为创新坚守,曾纯华以平凡岗位上的非凡坚守、基层实践中的重大突破,彰显了一位基层科研工作者半生求索、一生笃行、为国破局、为民解忧的家国情怀。他的人生,是“把论文写在江河上、把成果用在工程里、把初心刻在国心中”的真实写照;他的精神,是工匠精神、创新精神、实干精神、家国精神的集中体现,值得每一位行业从业者学习传承。

站在新的历史节点,长江经济带正迈向更高质量发展,中国的现代化建设需要更强大的基础设施支撑。曾纯华的船闸大通道系列方案,恰是回应新时代呼唤、破解发展瓶颈、赋能民族复兴的长远之计,为长江黄金水道的长远发展擘画了清晰蓝图。

正如他寄语中写道:“中国经济快发展,黄金水道最关键。六纵八横联世界,华夏天堂期不远!”江河奔流不息,创新永无止境。曾纯华同志以匠心破解船闸拥堵,用智慧开启万舟通畅,挥一生坚守汗水,书写水利人的责任荣光,使颠覆性技术为长江经济发展注入新动能,助力“六纵八横联世界”的美好愿景落地生根、开花结果。相信在不远的将来,“科技创新建船闸、畅通无阻过大坝”的愿景终将实现,长江黄金水道必将万舟竞发、千年畅通、万年生辉。

曾纯华同志这位基层创新先行者,也必将被历史、江河与人民铭记,他的匠心精神将如长江之水,生生不息、薪火相传,激励一代又一代的水利人在科技创新的道路上勇攀高峰、奋勇前行。

以上建议欢迎讨论,更欢迎很想中国富强的专家学者和网友老师指导批改丰富完善和发展这一成果及再去实践!看看是否有这么巨大的通航能力和节水节资功能。

特别是他还可在较短的时间里亲手做出“1:100”三峡第二船闸大通道的船闸模型和通航能力实验验证--让有疑者立解疑团!并赞成他的建议!

曾纯华(四川金堂)