周陽宗：努力打造國家水網超級工程“樣板間”

科技日報記者 付麗麗

人物剪影

周陽宗，中國南水北調集團江漢水網建設開發有限公司黨委副書記、總經理、總工程師，中國南水北調集團首席專家，中國南水北調集團科技領軍人才。從事鐵路、水利工程技術和項目管理20余年，專注于隧道施工、數智化水網建設。

在鄂西山區地下百米深處，國產超大直徑硬巖掘進機持續作業，一條隧洞在巖層中穩步延伸，宛如一條“地下巨龍”。這是南水北調中線引江補漢工程的主體隧洞。作為加快構建國家水網主骨架和大動脈的標志性工程，引江補漢工程將連接起三峽工程與南水北調工程，讓兩大工程實現“牽手”。

在湖北省襄陽市保康縣馬良鎮拍攝的引江補漢工程輸水隧洞8號平洞施工現場。新華社記者 肖藝九攝

前不久，引江補漢工程傳來捷報——工程輸水總干線出口段工程提前4個月貫通，成為全線首個貫通標段。這標志著國家水網骨干工程建設取得關鍵突破。

在引江補漢工程保康段現場，科技日報記者見到了該工程總工程師周陽宗，聽他揭秘工程團隊如何以科技創新鍛造“國之重器”。

科技創新攻克世界級地質險關

記者：引江補漢工程目前建設進度如何？

周陽宗：引江補漢工程正按計劃穩步高效推進。截至目前，工程主隧洞掘進已突破20千米，施工支洞掘進超過37千米，累計完成投資超110億元。近期多項關鍵工作取得突破性進展：10號豎井已掘砌到底，為后續主隧洞運用全斷面隧道硬巖掘進機（TBM）掘進提供了條件；6號平洞已完成全長3887米的掘進，轉入主洞施工階段。全線規劃投入10臺超大直徑TBM，目前已有8臺始發掘進，形成了TBM集群施工的“大干”局面，為這條“地下巨龍”的最終貫通奠定了堅實基礎。

記者：曾有人認為，這一工程難度極大，不可能真正實施。是什么讓這項工程得以實施？

周陽宗：這項工程的決策與實施，離不開多個關鍵領域科技突破的共同作用。首先，超前地質預報技術的飛躍，讓我們有能力為大地做“CT”，提前探明超深埋深下的復雜地質情況，使未知風險變得可知、可控。其次，國產TBM設計與制造能力的成熟，為我們提供了征服超長隧洞的“利器”。最后，災害防控技術等的積累，讓我們擁有了將穿越深山的構想轉化為工程實踐的底氣。

記者：這項工程在國家水網建設中扮演什么角色？

周陽宗：在國家水網宏大藍圖中，引江補漢工程扮演著“連接器”和“增強器”的關鍵角色。它首次實現了三峽工程與南水北調工程這兩大“國之重器”的隔空“牽手”。工程建成后，可將南水北調中線多年平均調水量從95億立方米提升至約115.1億立方米，從根本上增強中線工程的供水保障能力和穩定性。同時，它將為漢江流域水資源調配和引漢濟渭工程遠期調水創造條件，是國家水安全戰略中至關重要的一步。

記者：引江補漢工程包含開鑿一條近兩百公里長的深埋長隧洞，這無疑是世界級的挑戰。在開鑿隧洞的過程中，最難“啃”的“硬骨頭”是什么？

周陽宗：我們面臨的最大技術挑戰，源自“三高”和“三多”的極端復雜地質條件。

“三高”即高地應力、高外水壓力和高巖石強度。隧洞最大埋深達1230米，巨大的地應力極易引發強烈的巖爆，威脅設備與人員安全；高壓地下水如同懸在頭頂的“達摩克利斯之劍”，突涌風險極高；高巖石強度導致TBM刀具磨損嚴重。

“三多”是指斷層多、地下水多、軟巖多。引江補漢工程輸水線路穿越73條主要大規模斷裂（層），包括7條區域性深大斷裂和66條大型斷層。這些斷層帶常與富水區相連，是涌水突泥災害的高發區。如何在復雜危險的地下環境中安全、高效、精準地掘進，是我們必須攻克的難題。

記者：您和團隊是如何破解這些難題的？

周陽宗：我們堅持“科技引領、精準防控”的原則，聯合高校院所及裝備制造企業等，組建產學研用一體化的創新聯合體。攻關團隊圍繞深埋隧洞施工面臨的突涌水、軟巖大變形、高應力巖爆等世界級難題，開展從機理研究到裝備研發、再到現場驗證的協同攻關。取得的一個核心成果是構建了智能地質預報體系。我們引入先進圍巖感知系統，獲取巖石的位移、應力、變形等關鍵參數，利用渣料識別系統，實時分析巖渣特性，實現對圍巖穩定性的動態評估和安全預警。同時，綜合運用鉆探、物探等多種方法，構建長、中、短距離相結合的超前預報模式。例如，在“江漢新石器號”TBM掘進過程中，系統提前預警前方存在溶蝕結構，我們立即啟動預案，完成超前灌漿，成功預防潛在涌水。

記者：工程穿越了五道峽自然保護區等生態敏感區。如何減少工程對沿線生態環境的擾動，是不得不考慮的問題。

周陽宗：是的。我們非常重視生態保護，因此在設計和施工過程中都采取了針對性措施。在設計中，線路優先選擇地下穿越，最大限度減少對地表植被和生態系統的切割。在施工中，我們推行一系列綠色工法：開挖產生的渣土，經篩選后優先用作工程回填或沿線防汛備料，實現資源化利用；生產廢水經一體化處理設備實現100%達標回用；在洞口邊坡采用植被生態混凝土進行復綠。同時，通過集約化建設自動化鋼筋加工廠、預制管片廠等，以及采用智能機器人作業，大幅減少臨時占地和現場作業人員，從源頭降低環境擾動，實現工程建設與生態保護的同頻共振。

數字孿生引領工程建造和運營變革

記者：在復雜的地質條件下施工，離不開趁手的“金剛鉆”。國產裝備表現如何？

周陽宗：可以自豪地說，在引江補漢工程中，關鍵施工裝備已實現高水平自主可控。工程全線投入的10臺超大直徑硬巖掘進機，全部為“中國制造”。它們各具特色，都是為引江補漢工程“量身定制”的。其中，“江漢先鋒號”是目前國內引水隧洞項目中使用的最大直徑單護盾TBM；“江漢平安號”是目前國內引水隧道項目中直徑最大、功能最全的雙護盾TBM，其已完成全線最長支洞——6號平洞掘進任務；“江漢龍安號”是目前掘進里程最長的國產雙模式TBM，目前掘進距離已突破2400米；“江漢新石器號”是國產最大直徑敞開式TBM。這些國產裝備在實戰中表現出色，性能指標達到國際先進水平。它們還擁有靈活的定制化能力，可獲得及時的技術服務，保障了工程的順利推進。

記者：聽說工程團隊正在打造數字孿生引江補漢平臺，它將如何改變傳統的建造和運維模式？

周陽宗：這個數字孿生平臺如同引江補漢工程在數字世界中的“克隆工程”。它通過匯聚勘察、設計、建造全流程數據，構建出從工程概覽、進度管理到地質風險、安全監測的三維場景，實現對施工現場全要素、全過程“一屏觀全域、一網管全局”的智能管控，變被動監督為主動監控。

引江補漢工程投入運行后，這個與實體工程雙向映射、動態交互的虛擬模型，將進行供水調度模擬、安全風險預警以及設備健康診斷，實現水量的精準調度、工程的智慧運維和風險的超前預判，極大提升工程全生命周期的安全性和運營效率。

記者：有觀點認為，引江補漢工程是未來更長、更深、更復雜國家水網工程的“試驗場”，對此您怎么看？

周陽宗：這種說法很準確。引江補漢工程從南水北調東、中線一期工程的建設和運行管理中，汲取了無價的經驗，特別是在長距離調水工程施工、河渠地下穿越輸水隧洞施工和跨區域協同等方面。在此基礎上，工程在多個維度實現了新的跨越：工程形態方面，從以明渠為主轉向幾乎全地下深埋隧洞，挑戰從“露天”轉入“地下”；技術集成方面，面對更極端的地質條件，推動了TBM集群智能施工、深埋隧洞災害防控等技術的體系化創新；建造理念方面，全面融入了數字孿生、智能建造和生態優先的現代工程理念。

可以說，引江補漢工程正是國家水網宏大構想的“先行先試”。它所探索的深埋長大隧洞施工、極端地質條件下風險防控以及全生命周期數字孿生等管理經驗，都將為南水北調后續工程和國家水網其他骨干工程提供可復制、可推廣的“樣本范式”。

在重大工程實踐中鍛造人才隊伍

記者：如此復雜的系統工程，需要多學科、產學研各領域人才協作完成。您是如何統籌管理調度這個龐大“科技軍團”的？

周陽宗：協調這個“科技軍團”，關鍵在于構建開放協同的創新生態。我們堅持“產學研用”深度融合模式。一方面，主動搭建平臺，組建引江補漢工程專家組，為工程建設把脈會診，為工程的高質量建設提供技術支撐。舉辦行業高端技術研討會，匯聚智慧，共同破解技術難題。同時，與高校院所的人才團隊開展廣泛合作，搭建教學科研平臺，深化產學研融合。

另一方面，我們以長距離輸水隧洞關鍵技術創新中心為載體，構建“首席專家—卓越工程師”全鏈條人才梯隊，讓青年骨干在應對高壓涌水、穿越大型斷層等實戰中成長。

記者：重大工程實踐正在鍛造一支能夠支撐未來水利事業發展的優秀人才隊伍。

周陽宗：是的。當前，我國水利人才隊伍建設正處于關鍵期，國家重大水利工程的持續建設，為他們的成長提供了絕佳的實戰舞臺。以引江補漢工程為例，我們匯聚了來自設計、施工、裝備制造等環節，高校科研院所等單位的數千名工程技術和管理人員。在挑戰世界級難題的過程中，他們迅速成長為技術骨干。

記者：面向水利行業未來發展需求，我國相關人才隊伍建設還有哪些短板？

周陽宗：首先是高端復合型領軍人才仍顯不足。能夠貫通水利工程、高端裝備、人工智能、深地科學等多個領域的戰略科學家和頂尖工程師依然緊缺。其次，隨著工程全生命周期智能化管理成為趨勢，既精通水利專業又掌握大數據、物聯網、數字孿生等新技術的“數字工匠”型人才需求增大，培養體系需要加快完善。

記者：培養青年人才，您有什么心得？

周陽宗：我的心得是“在重大任務中錘煉，在創新實踐中成長”。一方面，要敢于“壓擔子”，讓青年骨干投身于核心技術攻關一線，在解決真問題中增長真才干。另一方面，要積極“搭梯子”，通過建立導師帶徒制、支持參加高端學術會議、牽頭負責科研課題等方式，為他們創造開闊視野、提升能力的機會。最重要的是營造寬容失敗、鼓勵探索的創新氛圍，讓他們敢于提出新想法、嘗試新工藝，讓工程現場成為青年科技工作者成長的最佳沃土。

記者：作為工程建設領域的“老兵”，您對年輕水利科技工作者有什么期待？

周陽宗：這是一個能夠將個人理想與國家命運緊密相連的偉大時代。水利事業關乎國計民生，每一項重大工程都承載著民族的夢想。希望年輕水利科技工作者能夯實專業基礎，勇于跨越學科邊界，成為復合型人才；保持對科技創新最純粹的熱情和好奇心，敢于挑戰“不可能”。最重要的是，懷有一份“功成不必在我，功成必定有我”的胸懷與擔當。期待他們未來能站在我們今天的“肩膀”上，去規劃、建設更宏偉的國家水網，為中華民族的永續發展貢獻青春的智慧和力量。

記者手記

從湖北宜昌城區出發驅車一個多小時，再沿著蜿蜒山路輾轉，我終于抵達了引江補漢工程進口段的施工現場。地面上的喧囂與忙碌，與地下百米深處的轟鳴，共同奏響一曲宏大的建設交響曲。

走進隧洞，才真切感受到何為“虎口拔牙”。頭頂是堅硬的巖層，腳下是濕滑的泥濘，耳邊是TBM掘進時的隆隆巨響。很難想象，在這樣復雜的地質條件下，建設者們如何一寸一寸地向前推進，讓三峽工程與南水北調工程兩大“國之重器”在地下深處緊密相連。

采訪周陽宗時，他反復提到一個詞——“探路”。引江補漢工程不僅是三峽和南水北調的“連接器”，更是未來更長、更深、更復雜國家水網工程的“試驗場”。這意味著，每一米掘進，都是在為未知的地質風險積累數據；每一次技術突破，都是在為后續的超級工程蹚出一條可行之路。

最讓我觸動的是他談及青年人才培養時的那份篤定：“在重大任務中錘煉，在創新實踐中成長。”在工程現場，我見到了許多年輕的面孔，他們有的是技術工程師，有的是TBM操作手，有的是地質預報員，平均年齡不過30歲出頭。正是這群年輕人，在與高壓涌水、軟巖斷層等地質難題的正面交鋒中，迅速成長為獨當一面的技術骨干。

走出隧洞時，夕陽正灑在洞口邊坡的植被混凝土上。周陽宗說，這項工程要“功在當代，利在千秋”。我想，這份沉甸甸的使命，正被一代代水利人用汗水和智慧，鐫刻在鄂西的群山深處，也鐫刻在國家水網的宏偉藍圖上。

來源：科技日報