为保证南水北调工程的顺利实施，急需解决一些关键工程技术问题。为此国家在“十五”国家重大技术装备研制计划中安排了南水北调工程成套设备研制项目。
由水利部主持开展的“南水北调工程成套设备研制”项目，于2002年10月通过了国家经贸委组织的专家论证，现已正式批复启动。国家财政投入补助资金3000万元。
“南水北调工程成套设备研制”项目，将围绕南水北调工程及其他大型水利工程建设需要，通过广泛的调研与咨询，选择工程建设急需、涉及面广、技术含量高、与国际先进技术有明显差距的成套技术装备，开展攻关。
“南水北调工程成套设备研制”项目共设置5个课题，19个专题。
一、大型低扬程水泵及装置研制
南水北调东线工程从长江下游扬州附近的江都泵站抽长江水，利用京杭大运河及其平行的河道输水北送到天津，按规划沿线共分13个梯级，总扬程65米，需新建51座大型泵站，总装机50万千瓦，每座泵站设计流量70～250立方米每秒。南水北调东线泵站的特点是扬程低、流量大、年运行时间长，适用的水泵泵型为贯流泵、混流泵、斜轴泵和立式轴流泵。工程特点决定了机电设备在必须具备高可靠性的同时要具有较高的水力学性能。鉴于现有技术储备及产品性能不能充分满足东线工程的需要，迫切需要开展高性能大型低扬程水泵及装置的研制。
该课题将组织国内的设计、研究、试验等单位与有经验的制造企业联合，发挥各自优势，并紧密联系，在适当引进国外先进技术的基础上，通过攻关，攻克低扬程大型泵站水泵水力模型及装置设计制造关键技术，为东线工程提供性能优良的大型低扬程水泵及装置。
二、大型渠道施工成套装备研制
南水北调中线工程输水总干渠全长1420千米，需跨越88条河流、33次穿越铁路、133次与高等级公路交叉，水质要求高，自流输水，全线衬砌，防渗减糙，施工质量要求高，工期紧。
该课题将选择大型渠道衬砌成套装备和大型渡槽现浇施工成套装备开展攻关，填补我国大型渠道机械化自动衬砌成套装备和大型渡槽施工成套设备的空白，满足中线工程急需，同时提升我国大型渠道建设机械化施工水平。
三、全断面岩石掘进机（TBM）技术研究
南水北调西线工程涉及高海拔、深覆盖、复杂地质条件下的长距离大直径引水隧洞施工建设，由于特殊地理和气候条件的影响，传统钻爆施工方法难以适应工程建设需要。由于全断面岩石掘进机TBM（TunnelBoringMachine）施工的方法具有快速、高效、安全可靠、施工质量好、成本低等优点，成为西线工程的关键技术设备。全断面岩石掘进机是集机械、电子、液压、激光、控制等技术为一体的高度机械化和自动化的大型地下隧道开挖衬砌成套装备，技术复杂。我国TBM设计及制造技术与国际水平距离较大，组织跨学科队伍开发TBM核心技术并形成技术集成能力，十分必要。
该课题通过对TBM主机、超前地质探测预报及处理、TBM后配套系统技术与设备的研究，逐步形成具有自主知识产权的技术集成能力，在全球优化采购的基础上，实现TBM系统本地化生产，替代进口，满足工程施工要求。
四、大型水利工程施工设备研制
“十五”期间，国家将投入4500多亿元用于水利工程建设，开工建设长江黄河重点堤防建设、黄河沙坡头、嫩江尼尔基水利枢纽、龙滩、小湾、水布垭等一系列大型重点水电工程。这些工程规模大，建设质量和周期要求高。水利工程建设的巨型化、复杂化、快速化特征明显，为大型水利工程施工装备的发展提供了广阔的市场空间。
该课题选择连续式混凝土快速布料设备、大型强制式混凝土搅拌楼、三级配混凝土泵、缆式起重机、闸门启闭机、防渗墙施工等设备开展攻关，填补国内空白，提高技术性能，对加入WTO后进一步增强国产水利技术装备业市场竞争力具有重要意义。
五、水资源实时监控与调度综合自动化管理系统研制
以水资源的可持续利用支撑社会经济的可持续发展，是新时期水利建设的主题。水资源实时监控与调度综合自动化管理系统是实现水资源统一管理系统的技术支撑。水资源统一管理系统涉及信息采集、传输、分析决策、反馈执行等技术环节，我国对流量、水质实时自动采集，水资源管理专家分析决策系统等需求量大，技术要求高，许多方面难于充分满足建设需要。
该课题选择水资源管理专家分析决策系统软件和流量、水质实时自动采集技术设备为突破口，将在引进、消化吸收国际先进技术的基础上，开发出具有自主知识产权的高技术新产品，满足当前水资源统一管理建设的需要。
“十五”国家重大技术装备研制计划南水北调工程成套设备研制项目的开发研制，必将有力地推动南水北调工程和其他水利工程建设的顺利进行，促进我国水利技术的发展，对我国的水利现代化建设产生积极而重大的影响。
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国家重大技术装备研制计划
国家重大技术装备研制计划是根据1983年国务院做出的《关于抓紧研制重大技术装备的决定》设立的，隶属国家重点科技攻关计划，由国家经贸委管理。该计划拟采用技贸结合、技术引进与合作、消化吸收、自主创新的技术路线，最终形成具有自主知识产权的技术集成能力，实现我国重大技术装备本地化设计生产，替代进口，为国家重点建设工程服务，为国民经济建设服务。重大技术装备指“技术难度大、成套性强、对国计民生有重大影响，需要组织跨部门、跨地区联合攻关”的大型成套设备。
“十五”以前，国家重大技术装备研制计划主要支持了能源、交通等领域大型技术装备的开发研制，如600兆瓦发电机组，大型输配电、核电技术装备，大型露天煤炭开采，重载铁路运输、高速公路、航空管制系统，大型运输船舶，三峡水轮机组等。经过连续攻关，大大提升了我国在上述领域的技术装备水平。
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