“中国有了在外海建港的实力”
——记“离岸深水港建设关键技术研究”项目

    记者从交通运输部获悉，历时近１０年研究实践，“离岸深水港建设关键技术研究”项目已取得突破性进展。这将解决我国适合建港的岸线资源不足问题，为中国港口建设开发和港口建设“走出去”奠定雄厚基础。

    “离岸深水港建设关键技术，让中国有了在世界任何地方建设港口的实力。”项目总负责人、中国交通建设股份有限公司总工程师孙子宇说。

    离岸建港破解我国岸线资源不足困扰

    进入２１世纪以来，国际海洋运输船舶向大型化、专业化发展，我国港口基础设施也需要进一步提升水平。但我国自然条件优良且适合建港的岸线绝大部分已被开发利用，大型专业化深水码头面临无处可建的困境。

    交通部科技司司长赵冲久表示，一是对现有的港口进一步优化，另一个方向是走向深海、依托天然岛礁或人工岛建设离岸深水码头。“离岸深水港建设关键技术研究”，就是通过开敞海域、岛群或人工岛建港等离岸深水港建设，破解资源环境制约。

    ２００６年，国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将离岸深水港等交通基础设施建设关键技术及装备列为优先发展的主题项目。交通部在协调多个科研机构意见后，确定由中国交建作为课题牵头单位。

    由此，交通部组织、中国交建牵头，院士领衔，联合行业内２８家科研、设计、施工、建设单位的２４７名科技人员，开始了产、学、研、用联合攻关。该项目成为新中国成立以来我国水运工程最大的技术开发项目。

    让软土成为大型码头的基础

    孙子宇介绍，找到波浪、地基与港口结构物之间的最优关系，是实现后续港口建设的安全性与经济性的关键。

    他说，比方人站在沙滩上，不动的话，沙滩很硬；但一个波浪过来，细沙就会流走，脚就慢慢陷进沙里。这叫做沙土液化。如果把人换成了建筑物，那是极其危险的。深水建港，面临一个普遍的难题是，软黏土地基土在波浪动力作用下强度可能降低，从而危及建筑物的稳定。

    对这一课题，德国、日本曾提出过一些简单估算公式，但缺乏可靠的验证；国内研究虽有进展，但仍不成熟。

    在首次对软黏土动力软化问题开展系统研究后，项目课题组揭示了软黏土在波浪作用下的软化机理，并提出了判别软黏土动力软化的标准。这是世界海上软黏土地基结构设计理论的跨越。课题研究还将海洋“搬进”了实验室，成功揭示了波浪作用下箱筒型基础防波堤的位移特性、破坏模式及影响因素。

    在此基础上，他们研发了适用于深水港口建设的受力合理、便于施工、经济性好的新型重力式复合结构。这种结构节省材料，可以在陆基大量预制，再到外海去拼装，应用前景非常广泛。

    总体设计上台阶让港口运营更安全

    在外海建设港口，安全是首先要考虑的问题。船舶大型化了，航道水深了，过去在浅水航道设计中积累起来的传统设计方法，在深水航道中还能不能继续沿用？

    对此，中交水规院总工程师、全国工程勘察设计大师吴澎等，邀请全国有经验的船长，在武汉理工大学的船舶操纵模拟实验室里，前后开展了５０００多组船舶模拟操纵试验，确定了转弯半径、弯道加宽等设计参数与船舶航速的关系，保障了深水航道的设计选线，做到安全、合理、高效。

    此外，专家们还研究了风暴潮对港口航道的安全影响，提出了风暴潮增水和波高的二维复合分布公式，为安全合理地设计码头提供了科学依据。

    经过一系列攻关，该项目取得原始创新成果３项、集成创新成果７项、引进消化再创新成果３项，获授权发明专利８项，成果纳入《海港总体设计规范》等国家、行业标准规范。其成果近年在大型深水港如洋山港、大连港、天津港等港口建设中全面应用。

    交通运输部副部长高宏峰指出，离岸深水港项目不仅技术水平世界领先，还为交通运输行业“十二五”重大技术专项如跨海通道建设、黄金水道建设等提供了基础，今后还将走出国门，用中国的技术标准，为世界工程打上“中国创造”的印记。