(1)长江口深水航道治理工程
长江是我国的“黄金水道”,干流流经七省二市,贯穿我国人口和产业最密集地区,是我国唯一贯穿东、中、西部的水路交通大通道。长江口三级分汊,四口入海,由于河口特有的水沙运动特点,在长江口形成了长达数十公里的“拦门沙”区段,滩顶自然水深仅5.5~6.0米(理论最低潮面,下同),成为通海航道的碍航段。治理工程前,长江口北支已逐渐淤浅,只能通航小船,北槽和南槽为6.0米水深的自然航道,北槽依靠疏浚,航道水深也只能维持在7.0米,吃水9.5米(相当于1.5万吨级)的船舶平均一天只能乘潮通过15艘左右。大型船舶需要在口外减载后才能乘潮进入长江口,而外贸集装箱则需要在香港和神户中转。已远远不能满足当时上海港及南京以下110多个万吨级以上泊位船舶的进出需求,严重阻碍了长江“黄金水道”效益的发挥和长三角乃至整个长江中下游流域经济的发展。为了尽早建成上海国际航运中心,充分发挥长江“黄金水道”的作用,完善沿海港口布局,为改革开放形势下以上海为龙头的长三角地区经济的迅猛发展创造良好的基础设施条件,打通拦门沙,建设长江口深水航道势在必行。
长江口深水航道治理工程以“抓住长江口总体河势相对稳定的有利时机,选择河道形态与建设条件最优的南港北槽进行治理”为指导思想,工程采用“整治+疏浚”的总体治理方案。即在北槽建设分流口及双导堤加长丁坝群的整治建筑物,发挥导流、挡沙、减淤的目的,为深水航道开挖和维护创造良好的条件;采用疏浚手段,实现航道的成槽及维护。按照“一次规划,分期建设,分期见效”的原则,长江口深水航道治理工程分三期实施。一期工程设计通航水深8.5米,二期工程通航水深10.0米,三期工程通航水深12.5米,底宽350~400米,可满足第三、四代集装箱船(实载吃水11.5米)全天候进出长江口,第五、六代集装箱船和10万吨级散货船及油轮乘潮进出长江口的需要。
长江口深水航道治理工程是多学科技术成果的综合体现,是广大科技工作者和工程建设者集体智慧和心血的结晶。广大科技工作者和工程建设者刻苦攻关、群策群力、狠抓工程技术创新,在航道治理思路、工程结构、工艺技术装备、工程建设管理等领域取得了一系列创新成果。
在航道治理思路方面,科研人员经长期、多学科的联合攻关研究,在基本掌握了长江口水、沙运动及河床演变的基本规律的基础上,创造性地提出了可以选择北槽先期进行工程治理的科学论断,制定了“中水位整治、稳定分流口、采用宽间距双导堤加长丁坝群,结合疏浚工程”的总体治理方案。通过一至三期工程的实践,突破性地提高了对不同河段底沙和悬沙运动对航道回淤影响的差异、影响拦门沙河段泥沙淤积的动力条件的复杂性、汊道分流条件与河槽地形的变化规律等问题的认识。
在整治建筑物结构和设计方法上,我国自主开发了长管砂肋和砼联锁块两种压载材料的护底软体排;首次提出了“根据建筑物整体稳定性要求,按照冲刷坑最大冲深和位置确定软体排宽度”的设计原则;开发了充沙半圆体结构和半圆形沉箱结构两种新型半圆形结构,首创了空心方体斜坡堤结构;创造性地提出了解决波浪作用下地基土“软化”的工程措施。
在整治建筑物工程施工技术上,在国内水运工程中首次应用GPS技术实现了长江口广阔水域的三维测量控制,并实现了采用GPS与测深仪结合的无验潮水深测量;研制开发了六大类27艘(台)新型专用作业船机,并相应开发了一批新工艺。
长江口深水航道整治工程建成有力地推动了上海国际航运中心建设。长江口深水航道建设,为长江口货物运输量的迅速增长提供了航道水深保证,促进了上海港及江苏沿江港口货物吞吐量的迅速增长,为上海国际航运中心建设发挥了重要的支撑作用。通过长江口的货运量由2000年的2.2亿吨,增加到2012年的10.2亿吨,年均增长率在27%以上。上海港的货物吞吐量由2000年的2亿吨,增长到2012年的7.36亿吨;集装箱吞吐量由2000年的561.2万标准箱,剧增到2012年的3253.9万标准箱(其中超过60%在长江口内港区完成),货物吞吐量和集装箱吞吐量均已稳居世界第一。
长江口航道治理工程有效促进了港航发展,产生了巨大的直接经济效益和显著的社会效益。工程的实施以及12.5米深水航道向上延伸,拉动了长三角和长江流域经济的快速增长。据财政部财政科学研究所研究成果,2000—2010年,长江口深水航道治理工程共拉动我国GDP增长约8404.56亿元,年均拉动764.05亿元;促进了“上海国际航运中心建设”“江苏沿江和沿海地区发展规划”等国家和地方区域经济战略的实施和调整;有力促进了综合运输体系的形成和完善,有力推动了节能减排和绿色经济发展,并形成了国土开发等方面的综合效益。
(2)长江南京以下12.5米深水航道工程(www.xing528.com)
长江南京以下12.5米深水航道工程是我国《国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》和《国务院关于加快长江等内河水运发展的意见》确定的国家重点工程项目。工程范围从南京至太仓,全长约280千米,包含11个水道。其中有仪征、和畅洲、口岸直、福姜沙、通州沙和白茆沙六个水道因河势不稳定及滩槽变化等原因,不能满足12.5米水深要求,需要开展相关整治和疏浚工程。
工程分两期实施,总投资约110亿元,历经七年建设。一期工程于2012年8月开工,2014年7月交工投入试运行,按照“固滩、稳槽、导流、增深”的整治原则,对长江干线太仓至南通约56千米河段实施通州沙下段至狼山沙尾部、白茆沙中上段等整治工程和疏浚工程,建设由太仓荡茜闸至南通天生港区12.5米深水航道。二期工程于2015年6月开工,在长江干线南通天生港区至南京新生圩港区约227千米河段,建设12.5米深水航道。2018年5月,由中交上航局、天航局、一航局、二航局、三航局等单位共同参建的长江南京以下12.5米深水航道二期工程正式试运行,并对国内外船舶开放航行。至此,南京至长江出海口的12.5米深水航道全线贯通,5万吨级海轮可直达南京港,10万吨级海轮也可减载趁潮抵达。
(3)长江中下游干线河道整治
除南京以下河段深水航道治理工程外,长江中下游干线部分河段在“九五”至“十三五”之间分期实施了河道整治,有力改善了河道通航条件、保护了河段行洪条件与岸线环境。
①长江中游罗湖洲水道航道整治工程。罗湖洲水道位于长江中游湖北省境内,上距武汉市58千米,左岸为团风县,右岸为鄂州市。水道上起泥矶,下至三江口,全长12千米。历史上该水道多次出现碍航局面,严重影响船舶航行,为长江中游重点碍航浅水道之一。交通运输部于2004年10月批准实施长江中游罗湖洲水道航道整治工程。工程于2005年1月开工,主体工程于2006年5月基本完工。工程实施后,达到了预期的建设目标,建成后的洲头心滩护滩和窜沟锁坝工程限制了洲头窜沟的发展,保持了心滩的完整,促使碛矶港进口航槽凹岸岸线的形成,防止了在不利水文年心滩被切割。东槽洲护岸工程经过两个水文年的检验,阻止了工程守护区域内岸线的持续崩退,稳定了河势,保持了有利的滩槽格局和形势,遏制了河道向不利方向变化。
②长江中游马家咀水道航道整治一期工程。长江中游马家咀水道位于湖北省上荆江河段,上距荆州市12千米,是长江航道干线发展规划的一类水道。本水道上迄观音寺,下止双石碑,平面形态呈两头窄、中间宽的藕节状,属微弯分汊河型。该水道冲淤变化复杂,航槽不稳定,航道维护困难,历史上多次发生碍航事件。为抓住河势变化过程中有利时机,稳定较好洲滩格局,2006年,交通运输部批复长江中游马家咀航道整治一期工程立项实施。工程于2006年10月开工建设,主体工程于2007年6月基本完工。经历了2007年洪水期考验,工程整体稳定,三道护滩带的建成,抑止左汊的进一步冲刷,南星洲洲头前沿低滩保持完整,右汊分流比加大,主航槽航道条件明显改善。三峡成库后清水下泄对本水道的影响一定程度上得以控制,一期工程的建设目标基本实现。
③长江下游安庆水道航道整治工程。安庆水道位于长江下游安庆至南京之间,由皖河口至钱江嘴,全长21.5千米(下游航道里程为620~641.5千米)。本工程于2010年11月开工建设,2014年2月通过交通运输部组织的竣工验收。工程实施后,新洲洲头低滩的冲刷后退得到了抑制,新洲洲头得到稳定,适当恢复了洲头低滩滩形,洲体的面积、长宽及滩顶高程处于相对固定的状态,实现了维持汊道滩槽格局的目标,有效抑制了新中汊的冲刷发展,分流比减小,相应的左右汊分流比增加,遏制了汊道分流比朝不利方向变化。左汊主流进口左偏,中段右偏,出口段左偏,幅度均比较小,深泓变直,过渡顺畅。
④长江干线武汉至安庆段6米水深航道整治工程。武汉至安庆段6米水深航道整治工程上起武汉天兴洲长江大桥,下迄安庆皖河口,全长386.5千米,是纳入《国家长江经济带发展规划纲要》的重点工程。按照Ⅰ级航道标准建设,通过整治,将该段航道尺度提高至6米水深、200米航宽,个别生态敏感河段航宽不低于110米。通航保证率为98%。该工程已于2018年12月开工建设。
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