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让“黄金水道”更畅通
--来自长江口深水航道治理工程的报告
从去年2月15日全线展开的我国水运建设史上最为宏大的航道疏浚工程--长江上深水航道治理一期疏浚工程,目前已取得显著效果。按测图计算,全航槽平均水深已由原来的7米扩深到8.35米,底宽也由250米增至300米,至此,8米深的航槽已全线开通。
2月25日,江苏省副省长陈必亭亲临现场,听取关于长江口深水航道治理工程实施情况的汇报。陈必亭对这一前无古人经验借鉴,世界上也没有先例的河口整治工程所获得的效益非常赞赏,并称:长江口深水航道全线贯通不仅为上海建设国际航运中心创造了良好的条件,而且也为江苏长江沿线诸港口的货物通过达海提供了可靠的保障。
《中国水运报》记者 桂慧樵
一泻千里长江,出夔门、越巫峡,经九曲回肠的江汉平原后又夺路东去,直奔苍茫大海。
然而,在入海处的长江口,由于经过长期的历史演变,使长江口大通站多年平均入海径流为9240亿立方米(平均流量29300m3/s),入海沙量4.86亿吨(年平均含沙量0.547kg/m3)。流域产沙经沿途分选,至长江口后以悬移方式输运入海;使较粗部分沉积在口外三角洲,参与海岸地貌演变,而大部分细颗粒则被带到外海。与一般河口沙运动规律一样,由于咸、淡水交汇,形成河口环流系统并产生细颗粒泥沙絮凝,在河口下段出现最大混浊带和相应的浅水区,即“拦门沙”区段。长江口通海航道浅水段长达40-60公里,最小滩顶水深为5.5-6.0米,成为长江下游诸港和上海港海上运输的瓶颈。工程前通过疏浚也只能维持7米通航水深(北槽),且年维护量达1200万立方米。尽管如此,一些超吃水的大型中外船舶仍被拒之长江口外,“黄金水道”也只能是通而不畅,严重制约了江海直达运输的发展。
经国家计委批准,1998年1月27日,长江口航道建设有限公司宣告成立,长江口深水航道合理一期工程开工典礼也同时举行,国务院副总理吴邦国及交通部、水利部、上海市和江苏省等有关部门、省市的领导出席了仪式。
于是一支由中国港湾集团第一、第三航务工程局和上海、广州、长江航道局等单位组成的水上疏浚联合舰队也浩浩荡荡地开进长江口,打响了长江口治理的第一个战役。
史无前例的河口整治工程
长江口深水航道治理工程是一项在多汊河口、复杂严酷的自然条件下进行的整治与疏浚结合的特大型工程,因此形成了它有别于我国所有其他水运工程的独创特点:
首先面临的是动态的河势。长江口河床表层及滩面物质在水流的作用下极易运动,而随着建筑物的施工会引起周围流场的局部改变,从而必然产生水下地形的冲淤变化。如何实施动态管理,趋利避害,切实控制河势,成为工程建设管理的一项重大课题。
其次是困难的施工环境条件。长江口施工水域开敞,远离陆域,全部工序均需依靠船舶作业,故施工作业受到风、浪、流及潮位影响,综合测算,年水上作业仅有150-180天。
由于工程规模浩大,一期工程要求3年完成,且疏浚工程要求在导堤基本形成之后才开工,这就要求近40公里的导堤工程必须在一年半内建成。这一施工强度在国内水运工程建设史上是前所未有的,而且施工中对施工顺序的要求也十分严格,为了保持局部河势的相对稳定,施工作业面也受到了严格限制。
此外是定位困难。在长江口这一开敞水域中,传统的测量定位方法实际上不可能采用,必须有所创新和突破。
不仅如此,工程根本目的不在于建成整治建筑物,而是要达到目标水深,这就给工程的设计、施工技术和管理工作提出了大量多学科、综合性的高难课题。
长江口深水航道治理工程特有的这些难题的攻克,关系到整治建筑物工程自身的成败,关系到航道成槽和维护的难易,从而直接关系到整治目标的实现。为此,除了在依靠科学技术和加强动态管理等方面下功夫外,别无其他选择。
根据长江口风浪大、流场复杂、底质易冲刷流失的特点,在总结国内外大量经验的基础上,采用了适应长江口特点的整治建筑物结构形式。即:南北导堤和丁坝均选用了先进的半圆体混合堤和袋装沙堤心斜坡堤结构。从结构设计上为工程的高质量、高速度和降低造价起到了有力的保证作用。
在保证建筑物稳定方面发挥了关键性作用的护底结构中,一期工程首创采用了机织布和无纺布针刺复合的土工布软体排,压载材料采用了土工布长管砂肋和砼联锁块。这种软体排不仅便于大型专用船机械化施工,同时也能充分保证铺设后的自身稳定,又能保护堤身下河床底质不会流失,两侧的余排还能适应堤身两边地形的冲刷变化,从而最终保证堤身的稳定。
为了确保该工程整治建筑物的结构形式,各施工部门共投入了6艘3000吨级以上的专用软体排铺设船和袋装砂施工专用船以及基床抛石整平船。鉴于长江口工程空间跨度过大,且远离陆域,加之现场全部在水上作业,于是在工程测量定位全部采用了全球卫星定位技术。
先进、合理的结构形式和多项成套工艺取得的成功和突破,不仅直接保证一期工程的顺利进展,也为下一步实施二、三期工程打下了坚实的基础,积累了宝贵的经验。
经过历时2年的紧张施工,目前一期工程已按设计工期提前完工。来自长江口航道建设有限公司的最新消息:到2月底已完成北导堤16.5公里,南导堤20.0公里,南线堤1.6公里,潜堤3.2公里,束水丁坝6座,疏浚航道4496立方米。从而使航道底宽从250米拓宽至300米,设计底宽300米的范围内8.2米水深贯通,全航道平均水深均达到8.5米,较开工前增加1米,预测到3月底全槽水深8.5米即可贯通。
一期工程的实践及进一步的科学实验证明,实现12.5米航道水深治理目标是完全有把握的。在一期工程治理效果已充分显现,且12.5米航道目标水深有把握取得的情况下,权威人士认为一、二、三期工程连续实施可使整治建筑物的整体功能尽早发挥出来。若不连续实施则存在影响北槽河势长期稳定的不利因素,势必会增大碍航风险。
续建工程势在必行
一些权威人士称,工程连续实施不仅有利于缩短工期,可提前满足上海建设国际航运中心的需要,而且还大大降低造价。
据了解,一期工程设计工期3年(1998年1月-2000年12月)。根据目前的施工进度一期导堤工程已于1999年9月30日完成,一期疏浚和丁坝工程也将在今年6月30日完成。由此看来,该工程比预期提前半年。
如一、二、三期工程继续实施,二期整治建筑物工程可在一期整治建筑物工程完成后立即施工,而不必等到一期疏浚工程完成后再进行,二期工程2000年即可开工,这样总工期仅需7.5-8年,2005年水深即可达到12.5米。
但若一、二、三期工程不能连续实施,在一期工程结束后停下来,用1-2年时间来考核效果,再准备实施二期工程,则整个工程工期要增加2-3年,总工期将会超过10年。
不仅如此,在工期延长的同时,目前为长江口治理工程改造或订造的大批专用船机设备将闲置,造成巨大的经济损失。同时一期工程导堤端头相当范围内的建筑物和河底必须做特殊处理,仅此增加工程投资约1亿元。此外,还会引起二期工程整治建筑物和疏浚工程量不必要的增大,相应增大工程投资约3亿元;增加队伍、设备进退场费等约5000万元。因此,在一期工程结束后安排航道年维护量的累计考核既不必要也不可取。
况且,该工程是建设上海国际航运中心和集装箱枢纽港的基础性工程,是实施以浦东开发开放为龙头,带动长江三角洲和长江流域经济新飞跃战略决策的重要组成部分,是一项十分紧迫的任务。
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