創(chuàng)新成就港航千秋大業(yè)

新年伊始，一項功在當代、利在千秋的港航工程科技成果獲得了年度國家科學技術進步獎一等獎。2008年1月8日，在中共中央、國務院舉行的國家科學技術獎勵大會上，交通部長江口航道管理局總工程師范期錦代表“長江口深水航道治理工程成套技術”項目首要參與單位捧回了鮮紅的獎勵證書。

作為長江口深水航道治理工程的重要參與、組織者之一，同時也是“工程成套技術”成果的總結者，范期錦從1998年擔任長江口航道管理局總工程師起，與眾多工程設計、施工、管理的專家、學者、工人一道，殫精竭慮，在全身心投入跨世紀的偉大工程中，用創(chuàng)新的智慧和辛勤的勞動，為一、二期工程的成功建設提供了從設計、施工到管理的各項技術支持和保障，親歷并見證了長江口深水航道整治工程的前期準備和一期、二期的完工，以及至今仍在推進的三期的整個實施過程。在歷時長達10年多的歲月里，范期錦從壯年進入了鬢發(fā)斑白的年輪，終于成就了他“在人的一生中做一件值得欣喜的大事”的夙愿。而這一件大事所創(chuàng)造的前無古人、世無先例的河口治理科技成果，已經(jīng)成為世界上巨型復雜河口航道治理的一大成功范例。榮獲國家科學技術進步獎一等獎也表明，科技創(chuàng)新為中國港航業(yè)贏得了榮譽。

范期錦從北京捧回獎勵證書回到上海，筆者專程采訪了他，讓業(yè)內人士共同分享中國港航業(yè)自主創(chuàng)新帶來的一份喜悅與激勵。

筆者：在2007年度國家科學技術進步獎獎項中，“長江口深水航道治理工程成套技術”作為全交通行業(yè)兩個獲得一等獎的科技成果之一，這是十分榮耀的喜事。您能介紹一下獲獎的主要理由和背景嗎？

范期錦：我與港口、航道工程打了一輩子交道。應該說，長江口深水航道治理工程是一項史無前例的大型復雜河口治理工程。與其他各項工程相比，長江口航道治理工程在國內沒有同類，在國際上也無先例。1958年以來，歷經(jīng)四十年、三代專家學者潛心探索研究，詳盡的試驗論證、多方案的比較后，經(jīng)科學、民主的決策程序，通過1997年9月“長江口深水航道治理工程匯報會”的充分討論，確定了“南港北槽”的治理方案，確立了在航槽兩側建筑導堤和丁壩，以發(fā)揮“導流、擋沙、減淤”功能，并依靠疏浚成槽的工程設計指導思想。我認為，一、二期工程獲得成功的最關鍵之處，就是創(chuàng)新，包括總體治理方案的重大創(chuàng)新、整治建筑物結構型式及設計方法的主要創(chuàng)新、施工工藝和施工裝備全面創(chuàng)新、基礎技術研究的重要創(chuàng)新、工程管理模式工程設計的創(chuàng)新，可以說，沒有整個工程的全面技術創(chuàng)新，就沒有長江口深水航道治理工程，技術創(chuàng)新貫穿了科研、設計、施工和管理全過程。我對創(chuàng)新的理解，就是原來沒有的、前無先例的，無論是方法、工藝、管理、技術、方式，創(chuàng)新可以是原始創(chuàng)新，也可以是集成創(chuàng)新，或者是引進吸收國內外先進技術再創(chuàng)新。根據(jù)統(tǒng)計，長江口深水航道治理工程技術的創(chuàng)新共達74項，其中原始創(chuàng)新49項。獲省部級以上科技成果獎勵15項，獲得發(fā)明專利1項，實用新型專利12項。在一個工程中，集中了那么多的創(chuàng)新，形成我國獨創(chuàng)、世界領先的一整套大型河口航道治理的先進技術，在世界工程史上也是不多見的。

筆者：從創(chuàng)新的角度看，長江口航道治理工程的難點和焦點是什么呢？

范期錦：長江口深水航道治理工程難在哪里？一是方案論證艱難，在上游河勢尚未得到完全控制的情況下，如何認識河口整體河勢及分析各入海汊道的穩(wěn)定性，科學論證先期整治攔門沙河段的可行性及深水航道的航槽定線，提出科學合理的總體治理方案，是治理工程首先需要解決的關鍵技術難題，必須創(chuàng)造性地研究解決。二是工程規(guī)模巨大，一、二期工程整治建筑物總長達141.5公里，工期僅6年，平均每個月要在茫茫大海中建成導堤或丁壩2公里以上，疏浚土總量達1億立方米，水下鋪排1 200萬平方米。如此巨大規(guī)模的水運工程，不僅在我國歷史上是空前的，在世界上也是罕見的，堪稱建設“水下長城”。三是結構選型困難，長江口地基條件很差，粉細沙下面是深厚、軟弱的淤泥質土層。因此，整治建筑物既要有高抗浪能力，保持穩(wěn)定，又要滿足導流擋沙的整治功能要求，還要滿足軟基承載力低的要求，已有的結構型式均難以同時滿足。因此，創(chuàng)造性地解決護底和堤身結構的設計，成為極具挑戰(zhàn)的關鍵問題。四是施工條件惡劣，錢正英曾以“茫茫無邊的江面，沖淤不定的沙洲，動蕩變化的河勢”來描繪長江口的自然條件。江面開闊無掩護，主要工序均在水上施工，工程區(qū)平均距陸地約50公里，常年受風、浪、流的影響，年作業(yè)天數(shù)僅有140—180天。在如此惡劣的工況條件下進行高強度（平均每天建成導堤100米以上）施工，且建筑物大多采用的是新結構，傳統(tǒng)的施工工藝及裝備根本無法滿足長江口惡劣的施工要求。五是工程管理復雜，施工過程中，建筑物與水流的相互作用勢必引起水沙條件、河床沖淤的復雜變化。因此，工程實踐中必須實施動態(tài)管理，即強化現(xiàn)場監(jiān)測，根據(jù)變化情況，及時開展科研試驗工作，優(yōu)化調整設計和施工方案。可以說，長江口深水航道治理工程是一項具有世界級技術難度的重大工程，但對于治理問題，前人不是沒有探索和研究過。如果以時間計算的話，我國交通行業(yè)的河口治理與水利部門的專家展開研究已長達四十多年，也為之爭論了四十多年。俄、美、日、荷等國河口治理專家曾到長江口進行現(xiàn)場考察，均表示難以治理。研究也好，爭論也好，我認為，問題的焦點實際上就是“能不能治”和“怎樣治”。而從“能不能治”到“怎樣治”，實質上都需要創(chuàng)新，

筆者：那么，首先要解決的第一問題“能不能治”，是怎樣達成共識的？

范期錦：“能不能治”的關鍵是長江口攔門沙整治的技術攻關。上個世紀90年代，“長江口攔門沙航道演變規(guī)律研究（整治技術研究）”被列入國家“八五”科技攻關計劃，在交通部直接領導和學部委員嚴愷、竇國仁為首的專家顧問組具體指導下，經(jīng)過21項專題攻關研究，基本掌握了長江口河床演變規(guī)律，創(chuàng)造性地提出了在長江口總體河勢基本穩(wěn)定的條件下，可以選擇南港北槽先期進行治理的方案。經(jīng)國家鑒定驗收，確認長江口航道整治技術是多學科、大協(xié)作聯(lián)合攻關的成果，這是長江口治理的一個突破性進展，為“能不能治”的工程決策提供了科學依據(jù)。1996—1997年，國務院三次召開專題會議，研究決定必須加快長江口深水航道的治理。1997年9月，鄒家華、吳邦國副總理主持召開了長江口深水航道治理工程匯報會。錢正英在會上首次提出，長江口是可以認識、可以治理的，這是經(jīng)過三代人幾十年的努力才達成的這樣一個共識；選擇南港北槽作為深水航道是合理的、可行的，論證工作比較充分，項目建設條件和時機比較成熟。這次會議就長江口深水航道治理工程的必要性和緊迫性、治理工程方案的合理性和技術可行性，及對生態(tài)環(huán)境影響的評估意見等達成了一致意見。當年11月，國務院批準建設長江口深水航道治理工程。

筆者：攔門沙的治理思路和總體方案方面取得了突破性成果，那是否意味著解決了“怎么治”的問題？

范期錦：工程技術創(chuàng)新是基礎。1997年那個會，解決了“能不能治”，形成了共識和決心，但治理的思路和方案是否可行，大家心中沒有底。因此，“怎么治”還是要強調創(chuàng)新。當時針對長江口的特點，提出了穩(wěn)定分流口、充分利用落潮輸沙、采用中水位整治及寬間距雙導體加長丁壩群、結合疏浚工程的總體治理方案。1998年1月27日，長江口深水航道治理一期工程正式開工。但在工程施工、技術、管理等方面面臨其他許多工程都沒有的特點和難點，不僅在規(guī)模上是空前浩大，而且很多技術問題從來沒有碰到過。我以前搞過很多港口工程，但長江口的工程與我以前見到的工程在潮流、河勢、地基、施工條件等方面都不一樣，而且研究手段不足。怎么辦？唯有創(chuàng)新，走出一條新路。首先，是體制創(chuàng)新，采用公司化運營；其次，針對工程規(guī)模浩大、施工繁重、項目繁多、安全風險大的現(xiàn)實，從項目設計到工程施工都采用招投標，搭建創(chuàng)新平臺，允許投標單位對標的的設計、施工方案進行修改，只要有利于工程安全、穩(wěn)定，有利于在風大浪高的惡劣環(huán)境下快速施工，就可以被采納；第三，創(chuàng)新運營機制，采取激勵措施，動員、集聚社會力量，根據(jù)長江口施工環(huán)境，設計、建造、使用具有安全性好、作業(yè)效率高的施工專用船，通過技術創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，結果是新的施工專用船效率提高了5—10倍，作業(yè)天數(shù)增加了一倍，實現(xiàn)了工程主辦方與投標單位的雙贏。在水上施工全部采用首創(chuàng)的大型專用作業(yè)船，開發(fā)了成套施工新工藝的同時，還有一批創(chuàng)新項目取得了成效，如整治建筑物在創(chuàng)新解決了護底結構的基礎上，大量采用了新型結構；疏浚工程實施了嚴格的科學管理，疏浚工藝和設備實現(xiàn)了多項創(chuàng)新；專為工程開發(fā)的航道回淤預測數(shù)學模型在分析、預報中發(fā)揮了關鍵作用；整個工程科學地實施了有效的動態(tài)管理。可以說，長江口深水航道治理工程已形成了我國獨創(chuàng)的技術，包括總體方案、多種新型結構、施工專用船機和工藝、全沙數(shù)模等技術及對工程的動態(tài)管理，均居于國際領先水平。

筆者：自主創(chuàng)新在長江口深水航道治理工程取得成功中起到了至關重要的作用，為這一工程帶來的效益也是十分可觀的。據(jù)我所知，已形成的包括科研、設計、施工和管理的一些技術還被其他工程所采納和運用。

范期錦：長江口深水航道治理按照設計、施工工藝進行施工，能不能達到整治效果，不是由治理的主體說了算，而是由長江口說了算。人們對于自然物的整治，不可能有準確的預料，就目前而言，整個世界對長江口河口自然變化的認識還很有限。2000年，一期工程完成之時，曾發(fā)生了一起外輪擱淺事故，不少人對長江口深水航道治理工程開始懷疑甚至反對，認為不應再上二期。對此，當時的國家計委組織了6場大型論證會。經(jīng)過大量論證、研究，最后一次會上，得到了明確的答案，認為長江口深水航道治理工程方案可行，效果明顯，而其應當上。事實上，一期對攔門沙整治，出現(xiàn)了淤泥下移，2001年隨即進行了“完善段工程”，很快就徹底解決了所謂“攔門沙下移”的問題，懷疑、反對的爭論也得以平息。從總體上看，一、二期工程分別提前建成，取得的治理效果是良好的，目前已建成總長達141.4公里的整治建筑物，建成水深10米、寬350/400米、長74.4公里的雙向航道，疏浚土方9 103萬立方米，工程質量優(yōu)良，一期工程獲得2005年國家優(yōu)質工程金質獎。迄今為止，一、二期8.5米和10米水深航道通航水深保證率達到100％。2002年—2005年9月，一、二期深水航道已產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益192.65億元，遠遠超過了國家對一、二期工程的總投資88億元。至于社會效益則更顯著，一是在促進長三角地區(qū)集裝箱運輸體系、大宗散貨海進江中轉體系和沿江地區(qū)江海物資轉運體系以及上海國際航運中心的建設發(fā)揮了重要作用；二是已將10米水深航道延伸至南京，使南京以下400公里航道兩側的160公里深水岸線得以更加充分地利用，并為進一步開發(fā)利用長江黃金水道創(chuàng)造了有利條件；三是南京以下10多個沿江港口200多個萬噸級泊位直接受益，促進了南京以下兩岸港口直接連接海運航線，加快了南京以下水運結構的調整；四是大幅度提高了船舶裝載量。除此之外，長江口深水航道治理工程成套技術成果也得到推廣運用，已先后在東海大橋、杭州灣大橋、洋山深水港、黃驊港外航道整治一期、長江中游航道整治、天津港北大堤等一大批重大工程中應用，并形成了七個部的部頒專項技術標準；軟體排、半圓體、GPS定位等成果也被納入交通行業(yè)技術標準。

筆者：長江口深水航道治理三期工程目前還在進行中，作為工程技術創(chuàng)新成果的主要總結者，您能否說說對自己參加并見證這一“功在當代、利在千秋”工程的個人感受？

范期錦：長江口深水航道治理三期工程主要是疏浚和維護，對整個航道治理工程的管理，也是過去沒有實踐過的，因此不能照搬照套其他工程管理的經(jīng)驗和做法，在動態(tài)管理上，需要不斷實踐，根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測，調整和優(yōu)化方案，這也是管理創(chuàng)新。我從1998年1月調至長江口深水航道管理局，當時還是公司，原打算干完二期就退休，但組織上仍然要我在總工的崗位上繼續(xù)干下去。如果說成果獲獎，包括2006年獲得中國航海學會“特等獎”，那是多家科研、設計、施工、建設單位及高等院校多年團結協(xié)作、聯(lián)合攻關的結晶，是集體的成果，我不過是做了一點工作。作為長江口深水航道治理工程成果的總結，已完成的總結報告長達285頁，還有27個分報告，我作為總報告的撰寫人，醞釀了兩年多，為了完成撰寫，我閉門謝客寫了3個月，終于2006年4月完成。之后，還承擔了修改分報告的任務。說到個人感受，我覺得，參與長江口深水航道治理工程，應該說是我一生的光榮和幸運，我從原來搞港口工程到長江口航道工程，幾乎一輩子在干水的工程，但長江口深水航道治理工程對我的人生經(jīng)歷和視野擴大，意義最大，感念最深。