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世界治河史上的壮举:长江口深水航道治理二期工程

[日期:2005-11-21] 来源:中国水资讯网:新华网  作者:林红梅、冯亦珍 [字体: ]
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新华网上海11月21日电  通讯:世界治河史上的壮举--记长江口深水航道治理二期工程

 记者林红梅、冯亦珍

  11月21日下午15时,专家们经过3天的严格审查,作出了长江口深水 航道治理二期工程通过国家验收的最终结论。当最后一名专家签下名字时,交通部长江口航道管理局局长张华麟眼眶湿润了。7年多与风为伴、与浪相逐的艰苦日子,浮现在他的眼前。他在心底默默地禀告着:“严恺老师,您的心愿实现了,长江口水变深了,吃水9米以上的大型海轮现在每天有50多艘进出。这项前无古人的世界河口治理历史上的壮举,我们做成了。”

 长江口挖深可能么?

 “古老的东方有一条龙,她的名字叫长江。”全长6300公里的长江,仅次于亚马逊河和尼罗河,为世界第三大河,流域面积180多万平方公里,几乎占我国国土的五分之一,被称为中华民族的“母亲河”。当改革开放的大潮拍击着古老的东方陆地时,中华民族对长江发出了新的期待和呼唤。

 伴随着长三角原料来源和产品销售两头在外的大批工厂在中国内地诞生,我国对外贸易量急剧上升,长三角成为我国经济崛起的火车头。远洋运输成为服务长三角经济发展需求的主要运输方式,长江口,成为我国远洋运输的重要出海口。长江上中游的货物顺长江而下,积聚在上海港,由此装船,漂洋过海。

 但是,浩瀚的长江却被江水淤积的泥沙卡着脖子。

 距上海港约20公里外,是90公里宽的长江入海口,海天茫茫,一望无际。由于咸、淡水的交融,形成了河口环流系统,被江水从上中游携带而下的细颗粒泥沙奔流近海时,在此凝聚成团,沉积下来。于是,河口区段出现了巨大的混浊带和浅水区,专家称之为“拦门沙”。跑船的人知道,在浩浩荡荡的长江口水面之下,这道“拦门沙”如骨鲠在喉,大船无法通过,锁住了长江通向大海的顺畅航道,减缓了长三角地区对外贸易发展的步伐。沿江人士发出了拔掉卡住长江口的“骨鲠”,挖深航道,让大船顺利进出长江的呼声。张华麟老师的老师,我国水运界泰斗、两院院士严恺,就是大声疾呼者之一。

 但是,拔掉长江口“骨鲠”可能么?许多人对此充满疑惑,不要说国外的专家了,就连中国的不少水运专家,就连常年奔跑在海上,从长江口一趟趟往返的远洋船长,也认为这种提法只是一种美好的幻想, 很难成为现实。

 困难和挑战摆在那里:长江口是巨型的多沙河口,经过长期的历史演变,形成了三级分汊、四口入海的地貌格局,地质和气象条件十分复杂,河底泥沙极不稳定,河床形态不断变化。在这样的入海汊道上进行河口整治,难度极大。长江奔腾6000多公里,携裹大量泥沙而下,昼夜不息。淤泥刚挖出,新的泥沙马上随江水涌进,周而复始,没有穷尽。如同希腊神话中普罗米修斯推巨石上山一样,巨石快到山顶,却滚落山底,再推再滚。普罗米修斯推石不止,但永远没有成功的希望。

 这是前无古人、世界上没有类似先例的河口整治工程。面对大自然的挑战,我国水运专家们迈出了探索的步伐。1992年,交通部成立了联合攻关组,100多位专家完成了“长江口拦门沙航道演变规律的研究”。1997年9月,长江口深水航道建设领导小组组织召开了长江口深水航道治理工程汇报会,我国水利交通领域德高望重的院士钱正英、严恺、窦国仁等一大批学者专家参与了研讨。会议认为,长江口是可以治理的,目前河势处于相对稳定时期,有利于采用科学合理的治理方案及时实施工程措施。

 专家们拿出的治理方案是:在南北槽天然分流口处建设分流口工程,在北槽两侧各建长约50公里的导堤和19座丁坝,辅以疏浚形成深水航道,并通过维护疏浚保持12.5米的航道目标水深,可满足第三、四代集装箱船全天候进出长江口,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。南北导堤主要作用是稳定北槽边界,阻挡北槽两侧滩地泥沙在风浪作用下进入北槽航道,消除横沙东滩窜沟对北槽的影响。归集落潮水流,增强北槽的水流动力。

 1997年底,原国家计委正式批准了一期工程可行性研究报告,并下达了开工令。过了元旦,由交通部、上海市人民政府和江苏省人民政府组建的代表业主的长江口航道建设有限公司正式成立,作为项目法人,具体负责工程的规划、建设和管理,张华麟担任了公司总经理。

  泥沙回淤的考验

  1998年1月27日,长江口深水航道治理一期工程开工,我国主要水运施工企业一航局、二航局、三航局和上海航道局会师长江口,展开了一场鏖战。

    2000年7月,经过2年半的建设,一期工程提前交工验收,建成了南北槽分流口和58公里的南北导堤,长江口水深由7米挖深到8.5米。

    但是,一期工程建成通航时,也是严峻的考验到来之时。这年夏天,在5次台风的肆虐下,江水携泥沙向长江口一期治理工程扑来,刚刚竣工的航槽中泥沙淤积量骤增,大型船舶面临进不来的威胁。面对不断增长的船舶通行需求,张华麟心急如焚。

    台风过后,交通部有关负责人在长江口晃荡的疏浚船上召开紧急会议,要求动员一切力量,保证长江口8.5米航道水深全线畅通!面对肆虐的台风,汹涌的洪淤,上海航道局打响了长江口保通畅保卫战。数艘4500方挖泥船日夜奋战;一艘5000方挖泥船从委内瑞拉星夜兼程抵达施工现场。庞大的疏浚船队,在50余公里长、300米宽的长江口航道铺开了决战的战场,最终战胜了台风、洪淤的肆虐,保住了8.5米的水深。

    但同时,8.5米航道维护面临的困难引起了轩然大波,长江口治理的可能性再次引起一些人的怀疑,争论重起。一些专家坚持认为长江口是无法治理的,即使勉强治理了,在短期内达到水深标准,但泥沙回淤会使治理成果打水漂,长江口治理将陷入不停歇地治理、不停歇地回淤的恶性循环中,二期工程到底上不上马成为争议的焦点问题。

    严恺相信长江口是可以治理的,长江口公司总经理张华麟、总工程师范期锦也坚信可以治理,一期工程只是半拉子工程,发挥不出应有效益。在广泛听取专家们建议的基础上,时任交通部部长黄镇东坚持认为,长江口的治理必须坚持下去,一步步完成,绝不能半途打退堂鼓。

    原国家计委委托中国国际咨询公司连续召开了5个大型论证会,得出了治理方案是正确的,一期工程是成功的结论。

 世界最尖端的挑战

  2002年4月,长江口治理二期工程正式开工,在50多公里的江海交汇的水域,各种施工船排成威武雄壮的阵列,展开了水下施工。

    从一期工程就在这里鏖战的一航局二公司,承担着水下安装沉箱的重任。与陆地上的堤坝由石头、砖石砌成的不同,海下的大堤是由一个个巨大的如同箱子一样的钢筋混凝土构件安放而成的,这种箱子被称为“沉箱”。一航局副局长吴利科担任了项目经理,他们战风斗浪,昼夜不停地作业。2002年12月,一航局项目部在海上完成了总长320米共16个半圆形沉箱的安装。这种沉箱堪称“巨无霸”:一个沉箱重达1600多吨,底长20多米,高7米多,差不多有3层楼那么高。

    2002年12月初,寒流滚滚,长江口遭遇强风暴袭击。寒潮过后,吴利科站在工地上,傻眼了:有的沉箱沉降,没入了水下,有的居然被移动了60多米,原来排列整齐的大堤被腰斩得支离破碎。

    总工程师范期锦听到消息,愣在那里,头脑里反复想着:“怎么会呢?怎么会呢?”他快速赶到现场,冷静下来:要尽快找到原因。

    12月24日,张华麟代表业主下达了停工令,工地失去了往日的喧嚣。

    吴利科在安静的工地上走来走去,这种安静如同一块石头,压得他的心脏似乎跳动不起来了。施工工地上机器的轰鸣是筑港人生命的交响曲,现在,他觉得似乎自己的生命停止了。项目部每一个人的脸上都阴云密布。

    范期锦召集专家们、设计、施工单位紧急开会,当务之急是把原因调查清楚,然后,把沉箱打捞起来,研究并采用新的设计方案、新的工艺。

    但是,原方案哪里有漏洞,被长江口淘汰了呢?由领导、专家、工程技术人员和工人组成的调查小组成立了。吴利科戴上安全帽,穿上厚重的棉衣,率领调查小组来到凌乱的现场。正是隆冬时节,江面上寒风凛冽,浪高流急,危险随时可能发生。但是,调查小组在现场对每一个细节都不能放过,冒着浪涌,潜水员到水下一点一点地探查,对于每一个沉箱位移的距离一点一点地测量,取得了大量的数据。

    这些第一手的数据资料摆在了中国科学院、天津大学、南京水利科学院、一航院、三航院以及日本港湾空港技术研究所、日本九州大学的专家、教授面前。他们齐聚上海,集思广益,分析沉箱被毁的原因。如同楼塌了一样,到底是地基出了毛病?还是楼体出了毛病?还是波浪的作用造成的?专家们初步得出结论,长江口地质条件复杂,地基软弱,承载力低,但风大浪高。在这种特殊条件下,地基土可能会在大浪的作用下发生软化,造成工程结构的破坏。

    有关专家在实验室里进行波浪对地基影响的反复模拟试验,发现在波浪反复作用下,地基土的强度确实明显下降。但对这种现象怎么解决,各国都没有工程实践经验。日本专家认为,长江口治理二期工程是“世界级的宏大工程”,一航局在这个标段遇到的问题是“当今世界上最尖端的技术问题”。

    这一世界级难题如何解决?愁云笼罩在专家们头上。2003年3月18日,波浪影响下地基土特性实验成果分析会在天津大学召开。天津大学有关专家在汇报中提到:“当地基土被加固到一定程度后,抗软化作用大幅度提高,而且土样不破坏。”

    范期锦眼睛一亮,脸上多日的愁云一扫而散!把海底地基易软化的软黏土中的水排出,加固地基土,不就能解决地基土软化问题么?

    这如同把海底地基从豆腐脑压成豆腐!

    设计单位对导堤的地质、波浪等条件逐段进行了验算和分析,提出了“把豆腐脑做成豆腐”的一整套设计方案,并设计出不同厚度、宽度、高度的大堤,大堤呈半圆型,高的有10几米,矮的有4米多,半径最大的有8.5米,最小的只有4米。

    2003年11月18日,宁静的工地重新欢腾起来,横沙岛上敲锣打鼓,停工11个月的工人们激动地燃放起鞭炮。

    一艘专门研制的沉箱安装船就像一座石油钻井平台在海上昼夜施工,把沉箱安装到海底……。

 水运工程建设者的幸福

  上海航道局集中了多艘大型挖泥船,在长江口摆开战场,承担起航道疏浚的任务。“新海龙”、“新海象”、“新海鲸”轮,“航浚9001”、“航浚9002”等巨轮悉数参战。海底大堤顽强地延伸着,北堤全长49.2公里,南堤全长48公里,分流口“鱼嘴工程”全长3.2公里。伴随着这些大堤的逐步成型,把江水携带的泥沙挡在堤外。

    上海航道局的挖泥船在南北大堤之内的航道里,将淤泥挖出运走。2004年6月30日,最浅水深达到了9.3米,9月30日,达到了9.4米。 2005年3月29日,长江口航道实现了10米水深全线贯通!

    张华麟站在沸腾的工地上,望着欢呼的施工人群,感慨万千。跳吧,乐吧,新中国水运人有理由自豪:长江口不可能挖深的怀疑被事实甩掉了,他们做成了别人认为不可能的水运工程,用事实,把关于长江口的争论画上了句号。

    二期工程完工后,台风季节紧随到来。2005年的夏秋,5次台风袭向长江口,水下大堤接受着台风肆虐的检验,张华麟紧张地注视着。台风过后:水下堤坝安然无恙,深水航道的通航没有受到任何影响。

    伴随着航道的逐步挖深,通行长江口的海轮越来越大,10万吨海轮乘潮开进了上海的港口。张华麟测算了一下,这项工程投资90多亿元,但产生的直接经济效益,已超过200亿元。

    长江口治理成功的消息传到全世界,高度关注长江口治理的国际同行认为不可思议,外国专家来到上海,顾不上吃饭,直奔工程现场。正是潮落时,水下堤坝浮出了水面。外国专家看完后,对陪着他们的张华麟发出由衷的称赞:“你们是‘真正搞工程’的。”

    张华麟望着两条如同长城一样蜿蜒的独特堤坝,脸上挂着满足和幸福的微笑。他接过国际同行的话说:“作为一名水运工程者,我感激历史有情,把长江口治理这样一个独一无二的机遇,交到了我们这一代人的手上。只有在社会主义中国,才能凝聚起如此巨大的人财物实力,做成如此惊天动地的大事。”

    国际同行羡慕地看着他。

    张华麟正筹备着继续实施三期工程,将长江口航道水深从10米再挖深到12.5米。(完)

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