科技治水 利国利民 初心不改 进无止境——我国南水北调工程建设中重大技术装备自主化回顾

／原国务院重大技术装备办公室副主任、原国务院三峡工程建设委员会办公室局级专员 董必钦／

科技治水 利国利民 初心不改 进无止境
——我国南水北调工程建设中重大技术装备自主化回顾

／原国务院重大技术装备办公室副主任、原国务院三峡工程建设委员会办公室局级专员 董必钦／

要从传统水利向现代水利和持续发展转变，科学治理我国水利建设中洪涝灾害，资源短缺和生态恶化三大难题，优化水资源治理与配置，已成为21世纪我国发展的头等重要任务。

21世纪以来，随着我国经济的持续发展和综合国力不断提升，高新技术和重大技术装备被广泛应用。水利重点工程建设与重大技术装备也得到了前所未有的发展，可以概括为“规模大、数量多、应用广”。

1993～1999年，我参与了三峡水利水电工程建设及相关重大技术装备自主化、国产化的工作，这段经历使我对国家水资源的治理和利用一直十分关注，往事如烟，历历在目。

1999年末，从三建委退休，我受国家经贸委的邀请，以专家顾问的身份参与了 “十五”国家经济发展规划策划，参与经贸委科技与装备司有关重大技术装备的“十五”发展规划制定。该计划过去主要支持能源、交通、原材料等领域的大型成套重大技术装备。水利部为满足我国水利工程建设对重大技术装备的需求，会同中国机械工业联合会共同主持编制了“十五”期间“南水北调工程”成套装备研制规划，上报国家经贸委，并获得批准。该项目设5个课题，19个专题（后调整为22个专题，详见表1），合同总预算为人民币2.08亿元，其中，国家拨款人民币3000万元；项目研制目标是“围绕水利建设重点，依托国家重点工程，瞄准国际先进水平，引进技术，消化吸收，自主创新，实施水利行业重大技术准装备的自主化、国产化”。该项目主持部门由水利部、中机联共同主持，项目的日常组织协调与监管由水利部科技推广中心负责。

事关重大 势在必行

早在1952年10月30日毛泽东主席在视察黄河、长江时，曾高瞻远瞩地提出“南方水多，北方水少，如有可能，借点水来也可以吧”。这一句话穿越历史和未来，连接梦想和现实，横跨南北大地，构建出一幅波澜壮阔的调水蓝图。从此拉开了“南水北调”的序幕。

1958～1960年三年中，中央先后召开过四次全国性南水北调会议。

20世纪末，时任国家主席江泽民同志提出了“国家五个跨世纪工程所需的重大成套设备，应列入‘十五’国家重大技术装备研制计划”。2000年10月13日在国务院召开的“南水北调工程”座谈会上，时任国务院总理朱 基同志指出“实施南水北调工程是一项重大的战略措施。北方地区特别是华北地区缺水愈来愈严重，已到了非解决不可的时候了”、“南水北调工程的前期工作要抓紧，尽早开工建设”。同时提出了具体要求“解决这个问题，必须突出节约用水，坚持开源节流并重，节水优先的原则。水污染危害人民健康，要坚持先治污，再调水”、“要高度重视对生态环境保护，否则会造成难以挽回的后果”。

水是生命之源、生产之要、生态之本。兴水利，除水害，事关人类生存、经济发展、社会进步、治国安邦的大事。由于我国水资源存在较大地区性差异，长江水资源占全国的80%，但耕地面积占36%，而华北地区要用6.5%的水资源，灌溉全国40%的耕地。为此要从传统水利向现代水利和持续发展转变，科学治理我国水利建设中洪涝灾害，资源短缺和生态恶化三大难题，优化水资源治理与配置，已成为21世纪我国发展的头等重要任务。经过近三年的认真准备和反复论证，南水北调工程于2002年终获批准，进入实施阶段。水利部根据当时的情况，指定淮河委、长江委、黄河委分别负责南水北调东、中、西三条线路的工程建设的规划与实施。从而构成我国中部地区水资源“四横三纵、南北调配、东西互济”的总体格局。方案建议水利部会同机械工业联会根据工程建设需要，开展跨行业、跨部门的产、学、研相结合的协同攻关，通过引进技术，自主攻关，取得了丰硕的成果。2006年8月14日受当时国家计委委托，进行了国家级项目验收。其中不少项目，我既是策划者，又是参与者和见证者。

表1

据媒体2017年6月报道，南水北调东、中线一期工程，已累计输水达到100亿立方米，相当于搬运了700个西湖，工程运行平稳，水质稳定达标。中线达到地表水二类以上，东线达到地表水三类以上。东线一期工程2013年实现通水，从江苏扬州江都站抽长江水，北上送到山东东平湖，以解决胶东和鲁山地域供水。中线一期2014年实现通水，从河南丹江口水库流经河南、河北、北京、天津。受益人口超过一亿人。北京人均水资源量由过去的100立方米，增至150立方米，城市供水当中有70%均用来自南水北调的水。随着该工程配套项目的完善与发展，南水北调东、中线工程可望达到接纳水量由180亿立方米，堪称世界第一。

回顾与总结历史，是为了更好地建设现在和开辟未来。今拟选其中几个精彩项目片段回顾，供大家参阅。

大型低扬程水泵及装置研制（ZZ02-03-01）

《大型低扬程水泵及装置研制》是“十五”国家重大技术装备研制项目“南水北调工程成套设备研制”的课题之一。它以南水北调东线工程为依托，研制开发适用于南水北调东线工程泵站特征的贯流泵、混流泵、立式轴流泵，以满足南水北调东线工程泵站建设的需求。本课题包括五个专题，由水利部和中机联共同主持。水利部科技推广中心负责具体组织实施，江苏、山东等水利厅局和相关单位协同攻关。

2002年12月23日，国务院批复《南水北调工程总体规划》以后，各承担单位克服设计周期短，工程施工技术与设备短缺落后等困难，以高度的事业心和责任感，团结协作，采用产、研、用相结合，最终在各自领域取得了丰硕成果。2004年6月15日，水利部与中机联在京共同举办了“南水北调东线一期工程泵站机组选型信息发布和经验交流会”，参加单位多达58家120多人。会上，刘宁、汪易森、隋永滨、高安泽等领导作了发言，多个工程设计单位作了专题介绍，我应邀参加了这次会议。

南水北调东线工程是在江苏已建的江水北调项目的基础上，从长江下游的扬州江都水利枢纽工程抽引长江水北上。兴建与京杭大运河平行的河渠，逐级提水北送。同时，与起调蓄作用的湖泊（洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖等）沟通。以山东东平湖为分水岭，一路向北，在位山附近穿越黄河，进入南运河，自流至天津。途径江苏、山东、河北及天津，输水主干线全长1156公里。另一路向东，兴建胶东输水干线，经济南向烟台，威海等城市供水，全长701公里。

南水北调东线工程的供水范围，主要是为解决黄淮平原和胶东地区的用水。同时，还兼有防洪、除涝、航运和治污等功能。总的调水规模，抽江水量148亿立方米（流量800立方米/秒）。东线第一期工程，首先解决山东半岛和鲁北地区。项目施工以黄河为脊背，分别向南北倾斜，其水位高于长江水位约40米。东平湖以南的输水线上兴建13座梯级泵站，要求2007年东线一期工程要建成输水。按东线一期工程施工设计要求，对设备的选型可以看出，总共需建21座梯级泵站，其中有4座对原有泵站改造加固；有9座已建泵站进行优化提高；有13座需新设计、制造、安装、投运。确定了南水北调东线泵站参数（见表2），从设备的选型上看：共设21座梯级泵站，有4座对原有泵站改造加固、9座对已建泵站进行优化提高、13座新建泵站；按水泵类别区分，11座采用立式轴流泵（49台），3座采用立式混流泵（13台），7座采用贯流泵（32台），由国内外多家知名厂商供货 （详见表2）。

在21座泵站中有11座需结合排涝功能，分别是宝应站、淮安四站、金湖站、洪泽站、泗洪站、皂河二站、邳州站、蔺家坝站、万年闸站、台儿庄站和八里湾站。东线工程地处平原洼地，设计标准与质量事关南水北调东线工程的成败。为此，要求泵站装机功率大，年利用率高，耗电量低，运行稳定，可靠性高，供水连续，汽蚀性能好，检修方便等。泵站所需设备及系统装置的采购，采用对外开放，招投标制，国货优先的原则。中机联领导明确提出：“以国家重点工程建设为依托，以国有装备为主体，不断提升中国重大技术装备的实力和水平，力争尽快尽早达到世界同行业的水平。”

2006年11月6日至10日，我应邀赴江苏省无锡水泵厂参加该厂建厂50周年庆祝活动，及与日立株式会社成立合资公司典礼。期间前往宝应泵站，该泵站是南水北调东线工程首建项目，共有四台立式混流泵，采取两台由日立企业直供，另两台由无锡水泵厂在消化吸收国外技术的基础上自主设计、制造、安装、调试。据宝应泵站的负责人介绍，四台设备均通过48小时的运行验收。设备及施工工艺的成功研制，不仅填补了国内多项空白，而且对南水北调东、中线建设工程技术的提高，施工标准的编制，实现我国此类设备国产化、产业化、市场化具有重要意义。

大型渠道混凝土衬砌成套技术与装备（ZZ02-03-02-02）

大型渠道混凝土衬砌成型设备研制是依托国家南水北调工程建设而纳入国家“十五”重大技术装备发展规划的项目。南水北调工程规划，东线全长1800公里，中线工程干渠全长1420公里，是世界上最长的调水工程。其中，需要衬砌渠道就有1500多公里。这些工程的建设时间紧，工程量大，要求质量高，采用这类设备是保证工程施工质量，降低工程建设和运营成本的必然选择。

按混凝土成型方式的不同，可分为碾压成型和灌模成型。设备的行走方式，又分为履带式和导轨式。这类设备及施工工艺的成功研制，不仅填补了国内多项空白，而且对南水北调东、中线建设工程技术的提高，施工标准的编制，实现我国此类设备国产化、产业化、市场化具有重要意义。

我国南水北调东线一期工程，始于20世纪末。由山东省建管局会同省水利勘测规划设计院、省调水工程技术研究中心等单位，组织实施。本项目原拟由陕西西安建设机械公司、机械科学研究院和长江规划勘测设计院等单位，负责研制，并依托南水北调中线工程建设进行。由于中线工程一直未获启动，严重影响了该专题研制工作的开展。南水北调东线工程较早获批，动工兴建，在一次专题研讨会上，山东省水务局提出了他们的方案。1986年在兴建“引黄济青”调水工程建设中，曾从美国引进了一套C-450渠道衬砌成套设备。水务局领导决心依托南水北调东线一期工程中的从东平湖至济南段（济平干渠输水工程）进行研制。同时拟从意大利再进口一台渠道衬砌设备；组织省内相关单位，消化国外先进技术与装备，吸取以往施工中的教训，自主创新国产大型渠道衬砌成套设备。在一次专家论证会上，我表示认同和支持，并明确表态在今后的研发过程中，将与西安建设机械公司为主负责的专题，一视同仁，相互促进。经过近三年的科技攻关和设备制造，山东负责的项目专题进展顺利，实现了多功能、多立位、一体化的连续作业；能一次性完成布料、摊铺、密实、提浆、切缝、压光、成型和养护工作，达到整机机构合理、性能可靠、生产高效、操作方便安全，符合国家相关标准，并荣获4项发明专利和5项实用新型专利。在南水北调东线一期工程济平约45公里的干渠施工中，该设备衬砌施工的合格率达到100%，优良品率90%以上。该套设备整体达到国际先进水平，且平均售价为250万元人民币，而进口同类设备每台售价为90万美元。

西安建设机械公司负责组织项目，由于依托南水北调中线工程未获批开工兴建，大型混凝土机械衬砌成套设备无法实现出厂前的工业性运行试验，从而严重制约了研制进展。后经与水利部领导商讨，改在山东省内的东线工程施工中，寻求运行试验。在山东省水利局的大力支持下，得到了落实。但遗憾的是该套设备未达到工程建设单位的验收认可，最后设备撤场，所衬砌工段全部返工重建，费用由山东省水利局设法解决。

南水北调中线一期工程始于2003年，总工期约66个月。其中，丹江口水库大坝加高工期66个月，1432公里干渠工期60个月。为确保中线一期工程能实现“一趟江水向北流”的梦想，各个参建省市和企业同台竞技、勇敢追梦、勤于圆梦。通过国内科研单位和生产企业的联合攻关，突破了混凝土干渠机械化摊铺成套设备生产和施工技术，并在中线工程中得到广泛应用。例如河北省水工局科技人员，历经6年研制成功的“滑膜式衬砌筑机”，实现了产品的模块化、轻量化，施工简便、安全可靠，拥有发明专利1项，实用新型专利4项，成功应用于中线工程21个标段，约占全线砌筑设备施工总量的1/3；既降低了施工成本，又解决了渠道衬砌难题，为工程攻坚克难提供了制胜法宝。确保了南水北调中线一期工程月2014年9月顺利通水成功。2015年12月南水北调中线工程通过国家级鉴定验收。

大型渡槽现浇施工成套设备研制（ZZ02-03-02-02）

20世纪90年代末，根据我国大型水利工程建设需要，在“十五”国家重大技术装备发展规划中，依托南水北调中线工程建设，原拟针对中线穿黄工程项目中50m跨开展U型筑壳渡槽架槽机和造槽机施工成套设备研制。主要承担单位是郑州大方桥梁机械公司和水利部黄委会勘测规划设计院。

2006年3月在国家组织的成果验收会上，未得到多数专家的认可。究其原因归结于依托工程项目更改施工方案，中线的穿黄项目由地面改为地下，采用水下隧道施工方案，科研成果未在中线工程中得到实际应用，没能到达国家重大技术装备国产化的终极目标。记得当天晚上，时任郑州新大方重工科技有限公司董事长兼总经理的张志华同志深情地对我说：“感谢董老对我和公司的关心与支持，我们会坚持下去，勇往向前，一定要为南水北调中线工程中大型渡槽装备国产化做出贡献。”

“十一五”期间，水利部将该项目纳入部“948”计划，新大方公司抓住国家高速客运专线建设需求的时机，成功研制出900吨运梁车、900吨提梁机和900吨架桥机等重大施工成套设备，成为我国能生产此类重大成套设备的三大企业之一（其他两家分别是太原重机厂和秦皇岛天业通联重工），获得发明专利一项，实用新型专利20项；累计生产100多台（套），并出口到韩国、保加利亚等国。

南水北调中线工程全长1432公里，穿越长江、黄河、淮河、海河四大流域。从河南境内丹江口水库引水，利用120米水头落差自流而下 。由于南水北调中线工程较长时间未获国家批准动工兴建，该项目承担单位针对中线工程流经的地域特征，寻求解决方案。跨越软基、江河、沟渠、溪谷、洼地、铁路、公路等不同地形；采用传统的施工工法很难满足工程要求。他们选用大型渡槽施工装备（含提槽机、运槽机和架槽机），由于大型渡槽截面尺寸大，跨度长，超吊重，而新大方科技公司当时虽拥有在修建铁道交通桥梁施工中设备及技术，但在南水北调中线工程中难以达到工程施工质量和要求。经过中线工程承建单位的共同努力，自主创新，高精专特，攻坚克难；使我国渡槽工程施工装备实现了跨越，铸就了辉煌。

南水北调中线工程，要跨穿219条河流，44处铁路、公路，900多座水工建筑。为确保引水质量，一般明渠难以实现，若能选用渡槽或隧洞，则可大为改观。它不与任何水系交融，全封闭、全立交、是调水工程的“高速公路”，成为一条货真价实的“水桥”，使人们 体会到“一江清水向北流”的伟大和壮阔，称为南水北调工程中的一道靓丽风景。

针对南水北调中线工程大型渡槽施工需求，新大方研制了1200吨渡槽架设成套技术装备、1600吨U型渡槽造槽机、2500吨矩形渡槽造槽机，分别用于平顶山的沙河渡槽、南阳的湍河渡槽和新郑的双泊河渡槽。

2012年3月应河南省科技厅邀请，在郑州参加了由新大光重工科技公司和华北水利水电学院在南水北调中线工程建设中研制的三项科技成果鉴定与验收会议。会议由中国工程院王景全、顾全才两位院士、水科院贾金生等7位专家组成评审委员会。会上听取了研制承担单位的专题汇报，审阅了有关技术资料，并赴现场考察核实。最后，一致认为郑州新大光公司和华北水利水电学院在国务院南水北调中线办及项目施工单位的共同努力和支持下，圆满完成的南水北调中线工程三项大型渡槽成套装备，整体技术均到达了当时的国际领先水平。研制承担单位紧密结合项目的实情、地情和民情，解决并突破了世界性难题，填补了国内空白；获得国家发明专利2项，申请发明专利1项，实用新型专利7项。

该项成果分别在南水北调项目中线工程沙河渡槽、双泊河渡槽和湍河渡槽等三大控制性工程项目中得到成功应用，确保了工程质量和进度，实现了1.3亿元人民币的经济收入。与昔日“满堂支架法”施工相比，节约资金5.3亿元人民币，具有很好的推广和示范作用，应用前景广阔。该研制成果实现了国家重大技术装备的自主化、本地化、产业化和市场化，荣获河南省2013年度技术进步一等奖。

根据有关方面提供的资讯，南水北调中线工程约有渡槽100多处，其中长度大于500米的特大型渡槽就有8座，它们均采用相适应的大型渡槽施工成套装备（详见表3）。漕河渡槽全长1286米，30米跨度，共41跨，长度1230米。2005年6月10日开工，2007年7月10日前完工，总投资2.8亿元人民币。

表3

1200吨提运架成套渡槽施工设备，在沙河渡槽项目中成功应用。该项目于2012年8月6日全面建成，这是中线工程中规模最大，技术难度最高的控制性项目之一。全长11.93公里，跨越三条河流，其中明渠长2.89公里，建筑物长9.05公里，是当时世界上规模最大的渡槽工程。工程建设者对技术精益求精，对质量孜孜追求，对事业忠心耿耿，对责任固执坚守，深深地打动着我们成果验收组成员的心。

1600吨U型渡槽装备，成功用于湍河渡槽项目中。该项目全长1030米，总共18跨，槽身为3槽并置的U型结构，单跨40米，无论是内径尺寸，还是单跨度都创造了世界之最。流量最大可达42立方米/秒，成为调水工程中的巅峰之作，举世无双。每一跨的整体施工均采用现浇混凝土施工，循环作业，直至完成所有渡槽的槽身浇注。

2500吨矩形渡槽造槽机，成功应用于双泊河渡槽项目。全长810米，其中粱式渡槽长600米，槽高8.9米，宽16.7米；单跨长30米，单跨总重达2500吨，槽身为2 联4孔，是当前世界上单跨最重的引水渡槽。总工期30个月，2011年7月动工兴建，2011年12月完成首跨浇注，2013年8月全线竣工。它与满堂支架法相比，总价仅为3630万元人民币，节省资金9430万元人民币，经济效益显著，具有良好的应用前景。

从南水北调中线工程之后，郑州新大方重工科技公司又承担过多项水利渡槽项目，如U型槽造机，用于广东省深供水工程、漳洋渡槽和宝鸡峡漆水河倒虹改建工程；再如矩形梁式渡槽机，用于湖北东风渠灌区普溪河，还有1200吨渡槽提运、架槽机成套设备用于湖北鄂北水资源配置工程、梦露渡槽，受到相关单位的好评和夸奖。

全断面岩石掘进机（TBM）技术研究与研发（ZZ02-03-03）

《全断面岩石掘进机（TBM）技术研究》是“十五”国家重大技术装备研制项目“南水北调工程成套设备研制”的课题之一。该课题主要针对南水北调西线工程和新疆艾比湖生态工程的需求为目标，依托当时辽宁大伙房输水工程建设急需的三台TBM掘进机设备，开展我国全断面岩石掘进机关键技术的前期研究。课题由TBM总体设计技术及设备制造的研究与开发、超前地质探测预报和处理技术及设备、TBM后配套系统的研究与开发等三个专题组成。承担本课题的研制单位包括水利部相关科研设计单位、武汉大学、华北电力大学、大连重工、北方重工、北京振冲公司、辽宁省水利厅等单位。

本课题主要基于在20世纪末，我国绝大部分的水利工程隧道和隧洞建设（如山西的引黄入晋工程）所需的这类设备，均依赖于国外引进。而南水北调西线工程，根据当时黄委会提供的背景资料，西线工程地处高海拔，高寒缺氧地区，工程所处地质、地形、地貌条件极为特殊。当时，西线工程按黄委会勘探规划设计院提出的方案，从长江上游通天河、雅砻江、大渡河三处调水，在上述干流上筑坝建库，通过隧洞，穿过巴颜喀拉山，向黄河上游补水。规划年均调水量120～179亿立方米，需要修建高坝，开凿输水隧洞总长1525公里，分三期进行。其中，第一期工程253公里，第二期工程288公里，第三期工程984公里。对TBM 的需求极为迫切。签于它技术上的难度，尽管西线工程建设尚处于规划阶段，但在此规划审定时，到会专家还是同意依托大伙房输水工程建设提前启动并推进。（注：据报道2016年9月26日黄委会曾提出过西线工程新方案。从四川长江上游雅砻江、大渡河等水系调水至黄河上游，主要解决我国西北、华北水资源短缺。平均流量580亿立方米，因多方原因至今未获批准。）

2003年在水利部、中机联的支持下，纳入国家南水北调工程整体规划，并开展该项重大技术装备的研发。时至今日，已度过了13个年头。我国这类设备已进入了世界的先进行列，特别是2012年我国正式成立中国工程机械协会掘进机械分会以来，行业已取得了丰硕的成果，2016年全年国内生产359台此类设备，其中，TBM15台。

全断面掘进机在国家主管部门和辽宁省政府领导的支持下，依托辽宁大伙房输水工程施工急需3台TBM设备的机遇，采用“引进技术，合作生产”的模式招标采购。美国罗宾斯公司中标两台，与大连重工合作生产；德国维尔特公司中标一台，与北方重工合作生产。以此开启了我国TBM机械装备生产的先河。

2013年12月，我在中国工程机械掘进机年会上，以“开拓创新，团结奋进，装备中国，走向世界”为题做了专题发言。文中对我国全断面掘进机械发展历程、模式和成效进行了专述。其中，在发展模式的章节中，论述了四种发展模式，以本课题为背景的“合资合作型”就是选择于承担本课题研发单位的成果和成效。北方重工和大连重工从2003年开始进入辽宁大伙房输水工程建设。两企业均是我国重型机械制造的大型国有企业，但对TBM这类大型工程施工机械缺乏资源、技术和经验，为了做好做快这项工作，他们充分利用改革开放的有利条件，以市场换技术，走合资合作创新之路。特别是北方重工2005年2月与德国维尔特、法国NFM成立合资合作公司。北方重工的领导根据当时的整体形势，为了尽快掌握这项产品的设计与制造技术，实现转型升级，高起点、全方位进入全断面掘进机领域，他们自始至终坚持三项基本原则：第一，合资合作必须以北方重工控股；第二，坚持在中国境内的全断面掘进机项目必须以北方重工为投标主体；第三，坚持中国境内的全断面掘进机的设计和制作尽最大可能安排在北方重工，合资合作企业在该项的设计和制造技术应无偿转让，互利双赢。通过上述发展模式，北方重工在这一领域得到了较快较好的发展。2006年6月，在一次国内招标采购中，北京重工一举独揽6台大型全断面盾构机，开创了国内企业在这一领域国际竞标采购的先河。北方重工于2007年在国务院振兴东北办领导的支持与指导下，并购了法国NFM技术公司，成为跨国经营企业。截至2016年该公司覆盖了全断面隧道掘进机两大类5个系列的所有领域，拥有12项专利技术，其中发明专利7项。北方重工累计生产出全断面隧道掘进设备86台（出口26台，国内60台）；其中，TBM12台。据掘进机械分会统计2012～2016年，北方重工TBM出口6台，国内6台。十年磨一剑，北方重工不断发掘世界新深度，推动企业由“跟跑者”向“平行者”、“领跑者”转变，以科技创新增添动力，以深化改革添活力，成为东北老工业基地一颗璀璨的明星。

大连重工集团从2005年启程进入这一产业，先后参与辽宁大伙房输水工程，国内城市地铁隧道施工建设。至今已生成出全断面隧道掘进设备8台，其中盾构机6台，TBM2台，拥有发明专利6项，成为我国这类装备技术、制造实力较强的研发和生产基地。

三级配混凝土输送泵研制（ZZ02-03-04-03）

采用混凝土泵输送混凝土具有输送效率高，设备投资小，工程质量好，施工转移方便，工期短，占地小，安全环保等诸多优点。所以在现代的水利、水电工程建设中应用越来越普遍，具有广阔的市场需求。

在编制“十五”国家重大技术装备研制规划的过程中，我深刻感受到混凝土的搅拌、输送、成型等各类施工机械对三峡水利工程枢纽工程建设所起的关键作用。当时，混凝土输送一般多采用二级配混凝土泵送或皮带输送机。为了提升与满足未来大型水利、水电工程施工需求，提高我国这类设备的技术水平。同时，考虑到三峡水利、水电工程后期施工中有一项极其艰难的技术性难题——导流底孔的封堵。采用什么施工机械最为合理可靠，为此我提议将三级配混凝土输送研制纳入规划，并得到了水利部、中机联，以及三建委和三峡总公司的认可和支持。该专题由三一重工易小刚总师和长江勘测规划设计院翁永红负责实施。专题采用产、学、研相结合，协同攻关。2002年12月首台样机下线，并通过厂内工业性模拟试验；2003年12月，在时任三峡总公司曹广晶副总支持下，选择三峡工地进行了工业性运行试验，在试验过程中，邀请国内相关方面的18位专家，进行了现场研讨座谈。葛洲坝集团聂凯同志，针对长江三峡未来22个导流底孔封堵所需混凝土方量（7000立方米/孔）的基本情况进行了介绍，并提出了相应的建议，以满足三峡工程后期封堵所需的混凝土大方量、高强度、长距离及不同环境下的施工要求。

2006年3月，我应长江委郑守仁院士的邀请，与罗承管同志赴三峡工程现场进行调研核查，事实证明这项成果在长江三峡工程导流底孔的封堵施工中起到了很大的作用。提前一年完成施工任务，施工质量得到保证，经济效益明显。根据葛洲坝集团负责这项施工任务的戴志清同志的介绍，与二级配泵送设备比较，三级配泵送可减少水泥用量10～12千克/立方米，减少混凝土水化热，降低温度1～3摄氏度，浇注速度达到30～40立方米/小时，减少水泥4774吨，工程优质率达到95%。三级配混凝土输送泵的研制，是在国内二级配混凝土输送泵的基础上，解决其不适应三级配混凝土粗骨粒径大，水灰比小，塌落度低，泵送阻力增大等关键技术难点。在三一重工和长江委勘探设计院的努力下，研制出一种新型的混凝土输送泵（粗骨料最大粒径达80立方厘米），优化与改善混凝土配合比中砂率及5～20厘米，20～40厘米，40～80厘米的骨料比例。有效解决三级配混凝土在输送管内流动差，输送阻力大，容易离析，容易堵管等技术难题。

其主要创新点：

独创双搅拌轴强势喂料机械，解决了三级配混凝土吸入难，使吸入率达到85.8%；

开创了自动高效同步润滑装置，提高材料的耐磨性和使用寿命，荣获国家发明专利；

首创了三级配混凝土配合比，胶材用量、粗骨料比、塌落度等，有效解决了泵送骨料最大直径80厘米的难题。并在我国鱼塘水电站，大化水电站和长江三峡水利水电工程中得到应用，总体水平达到国际先进水平，实现了这类设备的新跨越。

水质在线连续自动监测仪器及系统研制（ZZ02-03-05-03）

本课题属于南水北调工程重大技术装备研制专项其中第五项“水资源实时监控与调度综合自动化管理系统研制”专项中的专题之一。治理水污染是南水北调工程建设中最为关键与核心的问题。在20世纪，我国的水质监测设备一直处于国外产品控制与垄断地位，其价格高，维修不便，而且不适应我国水情含沙量大、污染严重，成分复杂的特点，这一专项必须列为重点，提早安排联合攻关。“河北先河环保”在2000年推出我国第一套空气质量自动监测系统的基础上，向水利部有关部门申请研发水质在线检测设备，2004年正式纳入国家重大技术装备研制专项。

2004年11月28日，我应邀与水利部科技推进中心同志一道到该公司考察调研，听取了时任公司总裁李玉国的相关介绍，参观了该公司的实验室和水质连续自动监测仪器及系列装置。在国内率先推出了具有自主知识产权的水质连续自动监测仪器及系统并在河北、山西等地成功应用。2009年在科技部“863”计划的支持下，在原有基础上进一步得到了提高。完成了一套成熟完备的“地面”“地下”水质自动监测、水质预报等多领域的成套装备。

2006年我应邀参加了水利部与中机联组织了本课题的鉴定验收工作，深感本专题的科研成果在我国南水北调东、中线工程中，起到了很好的作用。河北天河环保科技公司在国家相关部门的支持和指导下，进行了国内外技术的调研和诸多方面的科研实验，自主研制出PH、溶解氧、电导率、温度、浊度、氨氦、总有机碳、高锰酸盐、总磷、总氦等十多项水质系列自动监测仪器，又研制出采配水、现场子站监测系统、中心站管理系统所组成的XHWS-90A型水质自动监测系统和远程传输，研制出四项新产品、七项软件产品，形成批量生产能力，并在黄河花园口安装运行，整体技术水平进入国际同类产品及系统装置水平，经济效益和社会效益显著。经过十多年磨剑，本专题研制成果提高了国产化水平，缩短了与世界的差距，增强了国际竞争力。

2012年河北先河环境水质自动监测预警系统及装置又成功应用于“南水北调总干渠地下水在线连续监测试点工程项目，从而保证了南水北调工程总渠沿线地下水水质安全。

从上述回顾中，充分证明我国重大技术装备的研制，建筑在国家发展战略的基础上，依托国家重点工程建设的需求，抓住时机，集中优势力量，坚持改革开放、自主创新，逐步实现重大技术装备的自主化、本地化、产业化、市场化，是一条具有中国特色的成功之路。

仅以此文向刘宁、李冶、江旅安、王化江、陈明忠、乔世珊、武文相、曹景华、张雷、方学田、霍兵、吴庆鸣、苏鹏程、赵海军、叶大蓉、隋永滨等我的老战友们表示深切的感怀。