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2025年03月13日
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“中國有了在外海建港的實力”
——記“離岸深水港建設關鍵技術研究”項目
記者從交通運輸部獲悉，歷時近１０年研究實踐，“離岸深水港建設關鍵技術研究”項目已取得突破性進展。這將解決我國適合建港的岸線資源不足問題，為中國港口建設開發和港口建設“走出去”奠定雄厚基礎。
“離岸深水港建設關鍵技術，讓中國有了在世界任何地方建設港口的實力。”項目總負責人、中國交通建設股份有限公司總工程師孫子宇說。
離岸建港破解我國岸線資源不足困擾
進入２１世紀以來，國際海洋運輸船舶向大型化、專業化發展，我國港口基礎設施也需要進一步提升水平。但我國自然條件優良且適合建港的岸線絕大部分已被開發利用，大型專業化深水碼頭面臨無處可建的困境。
交通部科技司司長趙沖久表示，一是對現有的港口進一步優化，另一個方向是走向深海、依托天然島礁或人工島建設離岸深水碼頭。“離岸深水港建設關鍵技術研究”，就是通過開敞海域、島群或人工島建港等離岸深水港建設，破解資源環境制約。
２００６年，國務院頒布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》將離岸深水港等交通基礎設施建設關鍵技術及裝備列為優先發展的主題項目。交通部在協調多個科研機構意見后，確定由中國交建作為課題牽頭單位。
由此，交通部組織、中國交建牽頭，院士領銜，聯合行業內２８家科研、設計、施工、建設單位的２４７名科技人員，開始了產、學、研、用聯合攻關。該項目成為新中國成立以來我國水運工程最大的技術開發項目。
讓軟土成為大型碼頭的基礎
孫子宇介紹，找到波浪、地基與港口結構物之間的最優關系，是實現后續港口建設的安全性與經濟性的關鍵。
他說，比方人站在沙灘上，不動的話，沙灘很硬；但一個波浪過來，細沙就會流走，腳就慢慢陷進沙里。這叫做沙土液化。如果把人換成了建筑物，那是極其危險的。深水建港，面臨一個普遍的難題是，軟黏土地基土在波浪動力作用下強度可能降低，從而危及建筑物的穩定。
對這一課題，德國、日本曾提出過一些簡單估算公式，但缺乏可靠的驗證；國內研究雖有進展，但仍不成熟。
在首次對軟黏土動力軟化問題開展系統研究后，項目課題組揭示了軟黏土在波浪作用下的軟化機理，并提出了判別軟黏土動力軟化的標準。這是世界海上軟黏土地基結構設計理論的跨越。課題研究還將海洋“搬進”了實驗室，成功揭示了波浪作用下箱筒型基礎防波堤的位移特性、破壞模式及影響因素。
在此基礎上，他們研發了適用于深水港口建設的受力合理、便于施工、經濟性好的新型重力式復合結構。這種結構節省材料，可以在陸基大量預制，再到外海去拼裝，應用前景非常廣泛。
總體設計上臺階讓港口運營更安全
在外海建設港口，安全是首先要考慮的問題。船舶大型化了，航道水深了，過去在淺水航道設計中積累起來的傳統設計方法，在深水航道中還能不能繼續沿用？
對此，中交水規院總工程師、全國工程勘察設計大師吳澎等，邀請全國有經驗的船長，在武漢理工大學的船舶操縱模擬實驗室里，前后開展了５０００多組船舶模擬操縱試驗，確定了轉彎半徑、彎道加寬等設計參數與船舶航速的關系，保障了深水航道的設計選線，做到安全、合理、高效。
此外，專家們還研究了風暴潮對港口航道的安全影響，提出了風暴潮增水和波高的二維復合分布公式，為安全合理地設計碼頭提供了科學依據。
經過一系列攻關，該項目取得原始創新成果３項、集成創新成果７項、引進消化再創新成果３項，獲授權發明專利８項，成果納入《海港總體設計規范》等國家、行業標準規范。其成果近年在大型深水港如洋山港、大連港、天津港等港口建設中全面應用。
交通運輸部副部長高宏峰指出，離岸深水港項目不僅技術水平世界領先，還為交通運輸行業“十二五”重大技術專項如跨海通道建設、黃金水道建設等提供了基礎，今后還將走出國門，用中國的技術標準，為世界工程打上“中國創造”的印記。
