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20年奏响三部曲 12.5米水深行如歌——长江口深水航道治理20周年走笔

2018年08月22日10:41    来源:交通运输部网站

  8月初的长江口,江面一如往昔,波涛滚滚,百舸争流。

  退潮后露出水面的导堤上长满了青苔、海生物,和旁边的九段沙湿地芦苇形成一个整体,仿佛无声地诉说着长江口航道人的奋斗历程:自1998年起的20年里,历经13年艰苦卓绝的建设、7年的精心养护,他们用信念和智慧把长江口航道水深从原本的7米增深到12.5米,通航保证率达95%以上。

  “挖得出”“守得住”“管得好”,在长江口航道治理这项世界级工程、我国史无前例的水运建设工程中,长江口航道人谱写了一曲认识和改造自然并与自然和谐相处的时代壮歌。

  认识自然逐步摸准泥沙的“脾气”

  8月初,继20年的治理、养护之后,长江口航道治理迎来两项重要节点:长江口12.5米深水航道减淤工程南坝田挡沙堤加高工程顺利竣工验收;长江口南槽航道治理一期工程可行性研究报告评审会顺利进行。一个是对单项工程的“鉴定”,一个是对支线航道治理拉开“序幕”,一静一动,表明认识、改造长江口始终在“接力”,长江口精神薪火相传。

  “打通‘拦门沙’,守住12.5米水深,长江口治理工程利在当代、功在千秋。要感谢遇上了改革开放的好时代,没有改革开放可能就没有当时深水航道治理工程的上马,另外还要感谢几代航道人的努力,更要感谢当时的交通部领导及从中央到地方各级领导的坚定支持!”会议间歇,交通运输部长江口航道管理局原总工程师范期锦接受采访时说。

  他说,13年建设、7年养护,在多方共同努力下,逐步摸准了长江口泥沙的“脾气”,使航道治理得以逐步推进。范期锦拿出长江口航道治理示意图,指着代表整治结构物的几根粗线娓娓道来。

  治理工程实施前,长江口航道水深只有7米,河口形成“拦门沙”把长江的“嗓子眼”堵住,2.5万吨以上海轮都无法通过,更别谈大型海轮从长江口进入长江中上游。“治理长江口,打开拦门沙”,是几代人的夙愿。

  然而,“三级分汊、四口入海”的长江河口宽90公里,变动频繁,洲滩演变剧烈,风大、浪高、流急,夏有台风,冬有寒潮,要治理谈何容易。请来的荷兰、美国世界权威专家经过一番考察后得出结论:“这里不能治理!”

  要治理只能靠自己。此时,在交通部的领导下,长江口航道管理局的前身长江口航道建设有限公司联合国内众多顶尖科研、设计、施工单位,在长江口国家“八五”科技攻关项目的基础上,开始了向长江口的“进军”,尽管当时有很多反对声:“把钱往长江里甩,连浪花都激不起”。

  一期工程结束后,似乎也印证了这样的论断:刚对外宣布水深达8.5米后不久,历经两场台风后,泥沙快速回淤一下子把水深打回到7米多。“30亿元投资只换来了3寸水”,有部分国内专家失去了信心。然而,当时的交通部领导直奔上海现场考察后,给出了“定心丸”:“现在唯一要做的,是赶快分析原因,拿出解决方案。假如要承担责任,我来!”

  各方专家火速开展“会诊”,找出了回淤量大的主要原因是一期工程导堤长度不够。于是,把二期工程部分施工内容提前实施,延长导堤30公里,航道水深终于达标了。

  在实施二期工程中,导堤软化问题又成为“拦路虎”。北导堤一段半圆型沉箱安装后,经历一股寒潮大风后沉箱东倒西歪。经过反复研究、查找,终于找到原因:在波浪作用下地基土出现软化。请来诊断的外国专家断言,这是当今世界最尖端的技术难题。

  又经过3个月紧张的试验、分析,一条创新思路诞生:通过工程措施排出易软化的软黏土地基中的水,努力把“豆腐脑”做成“冻豆腐”,地基得以加固,这一世界难题又被攻克。随后,在施工靠海一段的导堤时,由于地基极其松软,普通结构物根本无法“站住”,于是全国招标寻求解决方案,最终经多方努力研制出了空心方块结构,抛投之后形成大堤达到整治效果,北槽航道水深被增深到10米。

  三期工程主要是把北槽航道从10米疏浚到12.5米。但是,开挖过程中回淤量比预测的大得多,在做了大量试验后,终于发现了“罪魁祸首”——流场变化。之后通过研究,形成了六大类、上百项减少回淤措施,后来优选了最佳的YH101方案。方案一经实施,流场立即得到改善……

  每一次遭遇“疑难杂症”,长江口航道人都以问题为导向,先抽丝剥茧找根源,再对症下药解决问题,且动态管理、动态调整,对大自然的认识也一点点深入。

  “长江口治理过程中遇到的诸多世界级难题,恰恰成为中国交通人提升自主创新能力的大舞台。”长江口航道管理局党委书记范亚祥感慨地说。

  据了解,长江口深水航道治理工程成套技术的创新成果多达74项,帮助治理工程渡过一个个难关,一步步走向胜利,也引起了国际同行的高度重视和称赞。

  减淤降费精细化管理路更宽

  “减少了南向流对北槽航道10%的泥沙贡献度,对河势未造成影响,达到了预期减淤效果……”在南坝田挡沙堤加高工程验收会上,专家组给出了中肯的验收意见。

  这项工程是通过加高滩面围栏,以减小泥沙来源及水流和航道夹角,达到减少海向来沙落淤的目的。2015年10月开工,2016年7月主体工程完工。这是对长江口治理一二三期工程的补充,也是对长江口自然规律的进一步深化认识的体现。

  原来,长江口深水航道从10米增深至12.5米后,所有人都期待如愿以偿时,泥沙却和建设者们开了一个大大的玩笑:三期工程投入了超过二期工程两倍的疏浚力量后,水深一度徘徊在10米上下,每年淤积的泥沙量几乎可以填满6个西湖!

  问题究竟出在哪里?该怎么办?长江口航道管理局负责人深知,如果弄不清楚回淤原因,就会“有劲使不上”。于是,他们成立了“科技攻关领导小组”,由局主要领导担任组长,并充分发挥行业内外科研力量的作用,组织两个团队并行开展常态回淤原因研究。

  上海河口海岸科学研究中心副主任吴华林介绍说,他们通过各种手段把长江口这段90多公里的航道当做“黑匣子”开展研究,终于理清了常态回淤的两个“80%”:回淤时间主要集中在每年6-11月,占全年回淤总量的“80%”;回淤区域主要集中在南港—圆圆沙段和北槽中下段,占回淤总量的“80%”。同时,发现南向涨落潮带来的泥沙对北槽回淤贡献度达到回淤总量的10%左右,于是才有了南坝田挡沙堤工程。

  “这是从对70余组不同类型方案进行数模、物模比较论证而提出的整治方案,也是多年长江口科研成果的厚积薄发。通过工程措施减掉10%以上南面来沙后,降低回淤的压力就减轻了不少!”长江口航道管理局工程管理处处长周发林说。

  据了解,在通过工程措施减淤的同时,长江口航道管理局还不断精细管理,优化清淤施工工艺、提高施工效率等,不断探索减淤降费新方法:开发耙吸船装驳施工新工艺,改变耙吸式挖泥船既要挖泥,又要长距离输运和抛泥的做法,实现挖运分离;改过去枯季24小时维护为间隙性维护,调整了洪季疏浚施工计划的调整频度;增加挖泥船挖泥装箱和溢流时间,使挖泥船的装舱浓度、装载量达到最大;采用了顺水挖泥方法,借助水流作用提高施工效率;新建两艘舱容1.2万方的耙吸式挖泥船,每年可降低维护费用2亿元……大处着眼、小处入手,通过多方位工艺创新、管理创新,使长江口深水航道维护管理逐步向精细化迈进。

  “你看,航道回淤量和维护费呈现了‘先增后跌’态势。尽管自2010年起航道回淤量逐年增大,2012年达到近1亿立方米峰值,但通过一系列有效措施,到2016、2017年已稳定在5400万立方米左右,维护费用也从2012年峰值的18亿元下降到目前的不到10亿元,实属难得。”长江口航道管理局副局长任舫指着长江口航道回淤分析柱状图向记者介绍说。

  坚守“水深线就是生命线”,不断通过科研创新,在探索解决长江口回淤这一世界性难题上,长江口航道人的底气越来越足,路越走越宽。

  生态环保与航道治理齐头并进

  更让长江口航道人感到自豪与欣慰的,是20年的建设、养护过程中,“生态优先”理念始终得以贯彻,并逐步“升级”,航道治理与生态环保齐头并进。

  “你看这片滩涂,是有了导堤才慢慢淤高的,现在导堤有的地方都看不出来了,人工渔礁、抛石缝里到处藏着螃蟹和鱼虾。”在专家组察看南坝田挡沙堤加高工程现场时,中交上海航道勘察设计研究院有限公司副总经理季岚说。

  据介绍,长江口堤坝工程形成的缓流区,为底栖生物创造了良好的生活环境,堤坝本身的抛石、生态构件已成为底栖生物的“家”。底栖生物发挥了“生物过滤器”作用,相当于一个日处理能力2万吨的大型污水处理厂。

  据悉,为了弥补长江口工程可能给生态带来的不利影响,长江口航道管理局与有关单位一起,在全国率先承担并资助了7次水生生态系统修复工程,监测已持续了十多年,在全国绝无仅有。

  “我们的环保监测特点突出:一是范围大,涉及长江口5000多平方公里水域;二是专业门类多,有关水环境的四大类十几种监测内容都涉及;始终委托的是国家海洋局东海环境中心、农业部水产科学院、上海环境研究院等专业力量。”长江口航道管理局航道养护中心主任朱剑飞说,如今他们每年都有环保投入计划,每年都在增殖放流,且所放流的物种都是由专业机构审定,在全国树立起了一个叫得响的环保品牌。

  记者从一份上海艾利维水环境技术有限公司的水生生态与渔业资源现状调查报告上看到,长江口航道治理工程实施后,底栖生物种类和数量都有较大幅度回升。为了保护好上海市规模最大、发育最好的河口型潮汐滩涂湿地——九段沙湿地自然保护区,除了施工期间严禁施工人员挖沙、狩猎和捕鱼,严禁上滩涂砍伐植被、采集底栖生物外,如今正在开展工可研究的南槽航道治理一期工程,更是在努力实现航道治理、河势控制、湿地恢复等多目标深度融合,实现交通、水利、环保的共享、共赢。

  特别值得一提的是,面对每年清理航道淤积而产生的近6000万立方米疏浚土,他们很早就改变了抛泥入海既增加成本又影响水环境的做法,从二期工程开始,就结合上海市政府造地需求,探索开展了疏浚土合理有效利用,取得了切实的积极效果。

  自2009年交通运输部与上海市政府签订有关备忘录后,疏浚土综合利用市场化运作更是取得实质性进展。2010年,长江口航道管理局与上海市土地储备中心所属的上海市滩涂造地公司合作,率先启动了横沙东滩三期吹填工程。

  “这些泥沙都来自长江口深水航道,由挖泥船从十几公里外的航道上挖出,通过管道直接输送到这里,沉降后很快就形成了陆域。”指着横沙东滩七期造地工程的一条出泥管道,上海滩涂造地公司副总经理沈正潮说。

  经过多方协调,疏浚土回收利用率已从最初的约10%增加到现在的60%以上,目前已有超过3亿立方米的疏浚土直接吹填成陆,其中约1亿立方米已用于横沙东滩和浦东机场圈围工程吹填成陆,面积超过7.4万亩。预计“十三五”期,将有2.4万亿立方米疏浚土被有效利用。

  站在横沙吹填项目的大堤上,成片的芦苇一眼望不到边。悠闲觅食的牛群与来回翻飞的白鹭,形成了一幅和谐的自然景观。横沙岛这座过去长江口最“娇小”的岛屿,如今已“长大”成为原来的三倍多。

  综合利用疏浚土,既提升上海战略性发展空间,也对航道减淤降费、长江口生态环保带来诸多利好,开发与守护长江相得益彰。

  “长江口深水航道建设中关于自然保护的一些探索和实践,具有开创性和代表性,为世界河口城市的航运发展提供了有益的借鉴。”世界自然基金会专家如此表示。

  深水对接黄金水道流金淌银

  巨大的岸吊、龙门吊林立江岸,各色集装箱堆积如山,运输车辆往来穿梭……这是记者在江苏省太仓港区看到的繁忙景象。

  “深水航道深度激发了港口的活力!”见到记者,江苏太仓港口管委会副主任胡鸿兴奋地说,长江口航道水深的增深、上延,使太仓港区从过去默默无闻的支线港变成了深水大港。

  伴随着长江口12.5米深水航道的形成及上延至南京而发生巨变的,何止太仓港区。依托长江口12.5米深水航道,长江水运网络与国际海上运输网络实现了“深水”对接,长江口航运能力显著提高。如今,上海港世界级“东方大港”之梦走向现实,南京以下“河港变海港”,长江中上游“江海联运”能力大幅提升,长江黄金水道在长江经济带综合交通运输体系中的主骨架作用得到更进一步发挥。

  长江口深水航道治理工程也加快了同周边国家和区域基础设施的互联互通建设,形成了全方位新格局,在服务和保障国家重大发展战略中,这步先手棋正在激活满盘。150亿元的长江口深水航道治理一二三期工程投资,以及7年维护费用,换来的经济账本沉甸甸。

  统计数据显示,2017年通过长江口深水航道的船舶为5.3万艘次,较2010年长江口12.5米深水航道试通航当年的4.3万艘次增长约23.6%,其中2017年通过吃水12米以上船舶2352艘次,较2010年增长84倍。2017年通过长江口货运量为13.66亿吨,集装箱量3704万标箱,分别是2000年的6.15倍、6.6倍。

  不久前召开的长江口深水航道治理工程20周年座谈会上发布的数据显示,长江口12.5米深水航道开通以来,长江口深水航道年均产生的经济效益已超过100亿元,货运量增加带动GDP增长年均超过1000亿元,拉动财政收入增长年均超过200亿元,带动就业年均超过10万人……

  “挖得出”“守得住”“管得好”,长江口航道人用信念与智慧,奏响了一曲时代壮歌。

  “长江口现代航道体系建设刚刚起步。随着长江经济带建设及12.5米深水航道的上延,对长江口航道提出了新的发展要求。”指着长江口航道规划图,长江口航道管理局规划处处长李文正说,按照规划,未来10—20年将逐步建成“一主两辅一支”、相互支撑相互补充的现代化航道体系。

  认识、治理长江口,还在路上。长江口航道人使命在肩、稳步向前,如同长江之水,滔滔不绝,生生不息……

  □短评

  信念·务实·期待

  伟大的时代促成伟大的工程,伟大的工程铸就伟大的精神。长江口深水航道治理的20年,就是用信念和务实精神不断奋斗的20年。

  20年里,信念战胜了恐惧。

  面对台风肆虐江水携泥沙使航道深度骤减,面对刚刚修起的大堤因寒潮来袭被“斩”得支离破碎,面对从100多套方案中比选出最优方案的煎熬,长江口航道人没有退却,12.5米深水航道的全线贯通和保持,百年梦想照进现实,世界奇迹这里创造。

  20年里,务实破解了难题。

  面对我国投资最多、工程量最大、工程最复杂、持续时间最长的长江口航道治理工程,每前进一步,都面临着一道道“坎”。这时,没有浮躁,而是科学严谨的研究,抽丝剥茧的查找,制定对策、研判效果,形成的长江口深水航道治理成套技术,不仅成为中国水运行业的宝贵财富,也成为国际同行的重要参照经验。

  致敬,向全体建设者和管理者!

  长江之水浩荡东去,滔滔不息。认识长江口、改造长江口,还有很长的路要走。在验收会和工可报告会上有幸看到,年轻一代已经出色地挑起了大梁,在长江口“拼搏”多年的老专家还在发挥余热,新老交替,群英荟萃,共克难关。可以预见,长江口航道事业还将继续成就辉煌,现代航道体系必将稳步构建。

  期待,长江口航道事业更美好的明天!

(责编:戴靖、李秀梅)

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