王光慶
(棗莊市港航和機場建設發展中心,山東 棗莊 277400)
隨著國家高等級航道網建設的完善和京杭運河腹地經濟的快速發展,以及山東省西部經濟隆起帶、魯南經濟圈戰略的逐步實施,京杭運河山東段貨運量逐年提高,船舶大型化快速發展,京杭運河棗莊段航道尺度已不滿足船舶航行的要求,同時運河沿岸配套設施落后,現有設施已不適用船舶服務發展的要求,需對服務系統進行完善提高,提高京杭運河航道標準、通過能力及服務水平[2]。京杭運河棗莊段航道沿線基本為土質自然岸坡,受水流及船行波沖刷,岸坡坍塌嚴重,造成水土流失和河道淤積,航道信息化設備陳舊、落后,難以滿足現代化內河水運綠色、低碳、環保等發展要求。
京杭運河棗莊段航道建設始終堅持“以航為主”的理念[1]。目前,京杭運河徐(州)揚(州)航道已達到Ⅱ級航道標準,棗莊至徐州段為Ⅲ級航道,2020年京杭運河棗莊段上行過閘通過量4 308萬噸(臺兒莊船閘),貨物通過量668.45萬噸,通過船舶22 454艘,下行通過量4 389萬噸(臺兒莊船閘),貨物通過量4 332.5萬噸,通過船舶41 539艘,現有Ⅲ級航道的通過能力難以滿足貨運量增長的需求。京杭運河棗莊段運輸船舶大型化日趨明顯,船舶平均載重由2013年的762 t/艘增長到目前已超1 000 t/艘。 現有Ⅲ級航道標準與下游徐(州)揚(州)航道等級不相匹配,不適應1 000 t級以上船舶安全暢行于京杭運河棗莊段,航道內船舶擱淺、擁堵時有發生,最長擁堵時間長達數10 d。因此,加快推進實施京杭運河棗莊段Ⅱ級航道整治工程,堅持“以航為主”可持續發展理念,使濟寧至揚州段全線提升至Ⅱ級航道,能夠有效提升航道通過能力、適應船舶大型化發展、消除航行安全隱患。
京杭運河棗莊段航道與南水北調、東調南下工程線路一致,本著少占地、少開挖、少賠償、節約投資的原則,充分依托航道現有條件,因地制宜地充分利用現有Ⅲ級航道資源。京杭運河棗莊段Ⅱ級航道整治走向循現有Ⅲ級航道線路走向,全線按Ⅱ級航道標準雙線航道進行提升,設計最大船舶等級 2 000 t級。航道技術尺度為底寬≥70 m,最小通航水深4.0 m,最小彎曲半徑540 m。Ⅱ級航道建成后將實現航道通過能力最大化,全面提升航道通航條件、服務能力和水平。
航道建設涵蓋專業多,涉及范圍廣,技術復雜,施工難度大,必須堅持技術創新的理念,不斷追求技術進步。牢固樹立質量安全相統一的理念,實現從工程設計源頭到施工、建設管理、工程竣工投產全過程質量管理。在京杭運河棗莊段航道建設中,堅持技術創新,開展數字化監控、移動支付、5G技術、云平臺和大數據等技術的應用。工程設計融入生態設計理念,以棗莊市南部平原地區的自然條件、航道安全運行、施工條件以及沿線生態景觀等要求作為護岸結構選型的主要考慮因素,一般航段護岸段采用直立式結構,并因地制宜的選用預制空箱結構、金屬絲網箱式擋墻結構、互嵌式擋土墻、素混凝土墻身加黃石嵌、箱式綠化擋墻面及仿木樁等新型生態擋墻(護坡)結構,改變原有普通護岸結構形式,既滿足結構穩定安全,又節約工程成本,同時取得了良好的生態效益,實現技術創新與質量安全相統一的管理理念。
堅持全壽命周期成本的理念是在工程建設中不僅考慮建設期投資規模,還要考慮運營和維護全過程的成本,提高工程的安全性、耐久性、經濟性[1]。京杭運河棗莊段航道建設采用施工總承包模式,依靠健全、完整的規章制度實現工程建設的統一科學管理,充分調動項目建設者的積極性與主動性,加強對總承包管理的督察力度,高效、全面實現對工程建設的工期控制、質量控制、成本控制,自始自終遵循合同管理的要求,依法公平、公正、科學合理地處理工程項目中出現的各種問題。工程建設完成后,運行階段需加強管理,合理安排工作人員,科學管理,做好新建工程的養護工作,延長工程使用年限,保證運行安全,在滿足工程安全的前提下盡量發揮航道整治后水運交通的優勢,統籌建設、運營和維護費用,延長工程使用壽命。工程建設中結合實際情況,不斷優化工程細節,積極開展技術研發,選用耐久性較好的PC混凝土波浪樁,適當增加建設期航道挖深等措施,雖然建設期投資略有增加,但有效減少了工程征地、營運期維護成本和疏浚工作量,整體上降低了項目全壽命成本。
航道建設體現以人為本的服務理念,把航道使用者的需求和利益作為工程建設的出發點和落腳點,體現對人的關愛和人性化服務,注重航道安全性和使用方便相統一。京杭運河棗莊段航道經過臺兒莊古城,并在臺兒莊船閘上游設有臺兒莊水上服務區。作為船舶生產、船民生活和行業管理提供服務的航道配套設施,水上服務區提供船舶用品購置、生活超市、餐廳、快遞收寄、加油加氣及岸電設施水上服務功能,在滿足航道服務功能基礎上,還在臺兒莊水上服務區附近設置少量景觀工程,體現實用、美觀、經濟等特色,提升船民航行體驗,同時為船民提供休閑的場所。
航道沿線景觀工程設計注重運河歷史文化和運河人文底蘊的挖掘與保護、傳承與發揚。景觀設計因地制宜,將臺兒莊紅色文化、抗戰文化、魯南文化和運河文化有機融合,打造運河風情與臺兒莊紅色文化相輝映的城市人文觀光走廊,提升項目整體的形象,充分體現以人為本的服務理念。
內河水運具有占地少、能耗低、運量大等優勢,是一種低碳環保的運輸方式,在開發建設中,也需要占用一定的自然資源。京杭運河棗莊段西起微山湖口,東到臺兒莊陶溝河口,航運水資源一直是困擾航道通航的難題。南水北調東線一期工程輸水線路和京杭運河航道線路一致,工程建成通水后,為運河提供了航運水資源保證,航道通航條件得到較大改善,同時,也實現了航運、工業、城市生活用水、農業灌溉、地下水補給、防洪等密切結合。從水利方面看,南水北調東線一期工程輸水線路和規劃的京杭運河航道走向線路相同,這就為通航河道提供了水源保證。在國家解決北方水資源短缺的同時,也使國家水運主通道向北延伸,使京杭運河黃河以南到杭州段全線貫通。因此,航道整治提升結合南水北調東線工程,使得航道通航條件逐步得到改善,是水資源高效綜合利用的需要。
綜合考慮水工建筑廢棄物綜合利用,將老舊碼頭拆除后的混凝土塊塊石,選取可以利用的塊石,結合用于沿岸新建的金屬絲網箱式擋墻結構和金屬絲網護墊斜坡式結構使用的填充材料,實現廢舊建材的綜合利用并減少棄渣對環境保護的影響。航道工程的土石方工程本身土方主要為水下疏浚產生一定數量的棄土和棄渣土方,將物理力學指標較好的土方優先用于護岸的墻后回填、筑堤及橋梁引道填筑等將使得部分開挖出的水上好土被直接利用[2]。對于工程不能直接利用的土方,一般用于土地整理復墾、沿線相關工程用土、城鎮開發(道路建設、磚瓦建材企業)或利用廢棄礦坑用于棄土回填等,既修復了礦山又有效減少棄渣占地避免占用大量農田,實現自然資源低碳節約和綜合利用。
京杭運河棗莊段航道建設主要利用現有河道,航道建設對自然和環境的影響較小。堅持與自然生態理念,尊重自然規律;堅持最小程度的破壞、最大限度的保護、最強力度的恢復,使工程建設順應自然、融入自然,把航道建設作為改善環境的促進因素,實現內河水運發展與自然環境相和諧。對于臺兒莊運河國家濕地公園航段,為強化濕地保護功能,突出自然、生態的景觀風貌,該航段采用木樁后加種植蘆葦的生態護坡結構,使得沿岸水生植物(蘆葦)覆蓋程度高,水下又維持現狀水生植物。保持自然和人文景觀的完整性,降低工程技術對原始地形、地貌自然性和穩定性的影響,減少對原生生態環境的破壞,因地制宜地恢復、改善和提升了生態環境和和水環境,創造了優美景觀。目前已在臺兒莊船閘上游右岸建設了運河公園,在船閘與節制閘之間區域建設了濕地公園,成為京杭運河一道靚麗的風景線,形成人與自然和諧發展新典范。
京杭運河棗莊段航道的建設發展目標,是成為“全國綠色、低碳、循環、智慧和具有棗莊特色景觀的航道示范段”,堅持航道建設新發展理念。(1)結合當地實際,建設生態型護岸,設置信息化系統。(2)在暢通航道、保證航行安全、防止水土流失、修復航道沿線生態的基礎上,通過水質污染監控措施,達到建設航道、保護環境的目的。(3)促進內河航運更好地為經濟發展和社會全面進步服務,推動經濟社會可持續發展。通過京杭運河棗莊段航道的建設發展理念,提高航道項目在規劃、設計、施工、管理方面的水平,以此來推動航道建設向高質量發展方向邁進。