神华黄骅港航道整治疏浚关键技术攻关之路
走进国企·神华篇⑥
站在渤海之滨的黄骅港迎风眺望,拥有10058万吨吞吐量的亿吨大港气势磅礴。这里是我国西煤东运第二大通道出海口,也是我国第二大煤炭输出港。黄骅港是神华集团“矿、电、路、港、航”一条龙生产线的重要组成部分,航道作为港口的咽喉,则成为黄骅港生存和发展的关键所在。
从航道两侧向外延伸的防波堤和防沙堤,像战士守卫边疆一样抵挡着海浪泥沙对港口的冲击和淤塞。黄骅港务公司科技信息中心主任苏志国拿出一张照片给记者看,照片里的航道防护堤内外情景对比十分鲜明:一侧是清澈的海水,一侧是被拒之堤外的浊浪泥水。
一说起这张照片,在场的工程师都感慨良多。“如果当年不进行治理,现在一场大风仍然会将这些淤泥浊水冲进航道造成淤积。”工程部副经理王春新说。
那场大风,成为每一位经历过黄骅港航道整治疏浚工程建设者无法忘却的记忆。
2003年10月,一场45年未遇的特大风暴潮袭击黄骅港,狂风怒吼整整三天三夜,已经挖到7米多深25公里长的人工航道基本淤平。
“不但航道被淤平了,而且骤然回淤的泥浆成了挖不动的‘铁板沙’。”港口航道部负责人张英波回忆说。
“近20多年来,虽然国内外对海岸泥沙运动和淤积进行了大量研究,提出并采用了一些工程措施,不过由于海岸泥沙运动涉及海岸地质类型、海流潮流、地形、风浪等很多因素,淤积机理非常复杂,目前仍缺乏对淤泥质和粉沙质海岸淤积的规律性认识和有效治理技术。”此时,世界上还尚无此类港口航道建设的成功先例,神华人能做的就只有探索、创新。
张英波说:“集团组织来自国内港口航道领域的36位资深院士、专家和学者,研讨泥沙淤积成因、淤积量预测、如何防治等问题,还委托国际著名的咨询公司对外航道整治进行工程评估。”经过大量的试验研究和现场勘察,研究团队发现大风浪下航道两侧滩面破波带泥沙运动进入航道落淤是航道淤积主要原因;在特殊大风期出现底层高含沙水体是导致航道强淤的主要因素之一。建设者根据这些科技成果提出了“整治与疏浚相结合”的原则,黄骅港外航道整治工程随即启动。
“这里外海无掩护施工,自然条件恶劣,工程资源匮乏,允许利用的工程周期非常短暂,施工的强度之大令人难以想象。一位著名的航道专家曾说,这是个不切实际的梦想。”张英波说。
为了实现这个梦,参战的中港一航局和四航局的4个施工单位迎难而上,在黄骅港建港指挥部的统一指挥下创新施工组织和物资供应措施,建立全球定位系统GPS施工控制网,应用先进的施工测量控制技术,组织海上350余艘不同类型的施工船舶进行不影响通航的施工作业,并创造了抛石抛砂、打设排水板、铺土工布、安放栅栏板等多项全国最高施工纪录。
在防沙堤工程紧张施工的同时,黄骅港还与中交水规院、上海航道局、交通部天津水科院等单位密切协作,组织研究航道疏浚技术。“我们系统分析了提高耙吸挖泥船施工效率的各种方法,对黄骅港回淤粉土特性和可挖性进行了试验研究和分析。”黄骅港务公司航道部工程师苗士勇介绍说,航道疏浚工程采用浅滩耙绞联合施工工艺,有效提高了疏浚效率,突破了淤泥粉沙质海岸长航道疏浚的关键技术。
整治工程在不到两年的时间内完成,在航道两侧各5公里防波堤的基础上又向外扩建了10.5公里的防沙堤。“我们还根据不同位置的回淤情况进行了不同的航道备淤,加挖出一定的深度来保证航道的正常通航。”苗士勇说,“另外,黄骅港还准备了应急清淤力量,以保证在遇到意外的大风回淤时,可及时组织力量清理航道。”
黄骅港常年有风,尤以春秋更甚。“春秋两季,东风、东北风和北风经常达到六七级,在外航道整治工程实施以前,只要一连吹上六七个小时的风,港口淤积就会非常严重。”张英波说,“如今,春秋两季的淤浅状况得到了明显改善。”
不仅如此,据张英波介绍,整治与疏浚后的黄骅港抵抗大风风险的能力增强了,航道水深也得到了极大改善,回淤土质的可挖性明显好转,防波堤口门处通航环境也变好了。“在外航道治理工程以前,黄骅港通航的水深最好的时候可以达到-9米,仅能满足2万吨船舶满载吃水通航的需要,而外航道治理后的当年,航道深度就达到了设计航道的标准-11.5米,可保障5万吨船舶满载吃水通航。”
“为了探索最简洁、高效的疏浚模式,我们正在尝试数字化管理,对施工全过程进行监控,寻找检测手段对航道回淤、施工的求实分析,最大程度发挥航道测图的作用。”苏志国告诉记者。
海门回望千峰涌,港口雄开万里流。历经建设者多年的奋斗,如今的黄骅港已建设成为底宽235米、通航水深-14米的大型深水航道;在2005年到2011年短短6年时间里,航道从5万吨级单向航道发展为5万吨级双向航道及10万吨级单向航道。预计到2015年,港口吞吐量可达到2亿吨,集装箱达到170万标准箱;到2020年,港口吞吐量达到2.5亿吨,集装箱达到200万标准箱。
港口的风吹得正劲,王春新望向港口二期扩建的方向对记者说:“黄骅港的航道建设不仅仅是为我国能源运输和能源安全作出了重要贡献,更为全世界同类海岸线的开发和利用提供了成功经验。”
一场特大风暴潮加速了神华黄骅港治理航道的步伐,揭开了建设淤泥粉沙质海岸大港的新篇章。如今,“因港而生、临港而立、依港而兴”的黄骅港依托区位优势、腹地产业支撑和疏港交通体系,正努力强化在国家“北煤南运”水运大通道下水港中的功能和地位,有序推进煤炭、矿石、原油、集装箱、液体化工等专业化泊位和通用泊位建设。每一位在这里洒下过汗水的黄骅港人,都已经从建设初期的疑惑和迷茫中走出,迎风挑战更远的征程。(记者 刘晓莹)
《科技日报》(2012-06-05 四版)
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