6月8日上午10時，湖北宜昌夷陵區，三峽壩區左岸，隨著一聲鏗鏘有力的“開工”號令，“十五五”時期我國首個重大標志性工程——三峽水運新通道工程破土動工。

三峽水運新通道工程包含三峽樞紐新通道工程、葛洲壩航運擴能工程兩部分，建成后將全面優化長江上游航運布局。屆時，三峽樞紐形成四線船閘加升船機的新格局，通航能力達3.36億噸﹔葛洲壩樞紐升級為四線船閘格局，通航能力達到3.6億噸，運力大幅提升，可有效破解三峽航運堵點，暢通長江黃金水道。

中國工程院院士、長江設計集團首席科學家鈕新強表示，三峽水運新通道工程是在已建成的巨型水利樞紐上增改建新通航設施，環境約束多、施工限制大、水力學條件復雜、設備安裝精度極高，考驗全鏈條建設能力。“精准控水”與“穿山而建”成為其兩大創新點。

三峽樞紐新通道工程位於現有三峽船閘北側，新建雙線連續五級船閘，線路總長6680米，單閘室可通航萬噸級船舶。工程地處臨江山地，岩體堅硬、地形崎嶇，水文地質條件復雜，建設團隊將在峽谷江流之間，發起一場世界級攻堅之戰。

超大尺度人字門是新通道核心通航裝備。中國工程院院士、南京水利科學研究院原總工程師胡亞安介紹，單扇門體超過40米，接近15層樓的高度，自重達1350噸，相當於一個中低型大壩。隨著新通道門檻水深提升至8米，人字門需在約30米的深水中進行啟閉。正如人在深水中行走受阻，人字門在合攏時面臨著極大的動水阻力。

作為門體“承重腳踝”的底樞，它由形似蘑菇頭的金屬構件和半圓卡扣組成，若無法抵御千噸自重與深水壓力的雙重影響，極易發生變形並導致門體卡阻。為此，科研團隊對底樞開展了高荷載結構設計，並升級合金材料，確保其能穩固承受大幅增加的水壓。

“新船閘閘室變大，單次輸水量超28萬立方米，相當於115個標准游泳池的水量。”胡亞安說，為了保証高效通航，新船閘充泄水時間要與三峽既有船閘相同，即在12分鐘內把閘室的水充滿或泄完﹔同時還要讓室內波瀾不驚，停泊在此的萬噸巨輪穩如泰山。

通常情況下，水體直接涌入，巨大的能量會導致閘室內波濤洶涌，引發船舶碰撞。為此，科研團隊充分借鑒現有三峽船閘的消能方法，通過水力學計算和模型實驗，找到能全域消能的輸水結構設計。

“這個結構，就像家裡的蓮蓬頭花洒。”胡亞安解釋道，科研團隊在閘室底部合理布置136個出水孔，孔上布設消能蓋板。這種“立體協同”設計，能最大程度消除水流對船舶的橫向和縱向沖擊力，讓萬噸巨輪在航行中“如履平地”。

待閘室水位與上游平齊后，閘室的人字門緩緩打開。船舶便駛向長達近3公裡的上游引航道。而這條水路是否順暢，離不開地下廊道裡輸水閥門的精准控制。

“我們在家裡猛地關上自來水龍頭時，水管會產生震動甚至發出響聲，這就是‘水錘現象’。”胡亞安介紹，由於新通道的廊道極長，一旦閥門快速關閉，滾滾水流沖擊而來，產生的慣性力會瞬間增加40多米的水頭壓力，傳導向上游的引航道，引發船舶隨水位波動。

為攻克這一難題，科研團隊曾設想，用混凝土澆筑輸水廊道，靠震動系數更低的混凝土降低水流沖擊。但是，這種方法資金投入巨大。於是，他們選擇將輸水廊道放到山體裡，利用岩體圍壓，降低水流沖擊。

為確保萬無一失，科研團隊還建立世界規模最大的減壓箱，將模型放入箱中抽真空，把壓力降至0.1個大氣壓，以模擬真實的氣蝕空化——溶解在水裡面的氣泡，突然遇到壓力降低，負壓爆破而產生的沖擊現象。並在此基礎上，最終確立了閥門分級防空化的成套技術。

挑戰不止於與江水的纏斗。三峽樞紐新通道工程要在堅硬的山體上“如切豆腐般”挖出巨大的船閘閘室，高陡邊坡和直立邊牆穩定也是難題。

中國水利學會工程爆破專委會主任委員、武漢大學教授盧文波介紹，相較於創造一系列“世界之最”的現有三峽船閘，三峽樞紐新通道工程邊坡高度更大、地下洞群結構更復雜，開挖成型、邊坡穩固挑戰更大，直接關系工程整體安全與建設質量。

“十余年論証設計，數十年技術儲備，難度雖大，但我們對成功建設充滿信心。”鈕新強說。