一是结合我国实际,成功开发了多种有效的地基处理方法,其中真空预压法、爆炸挤淤法居世界领先水平。二是成功研发了水下基床抛石整平机械化施工工艺、大型沉箱出运、海上远距离拖运和安放工艺、疏浚与吹填施工新工艺等,部分工艺与技术已达到世界先进水平。三是自主创新开发了半圆型沉箱导堤结构、插入式大圆筒结构、大型桩式柔性靠船结构、插入式箱筒型基础结构及施工工艺等,为复杂环境条件下的港口建设提供了有力的支持。四是大型专业化码头装卸工艺不断创新,船时效率不断提高。集装箱码头船时效率已达每小时529标准箱,为世界领先水平;大型矿石卸船码头、大型煤炭装船码头、翻车机卸车系统效率均已达到世界先进水平。此外,我国还成功建设了琼州海峡与烟大铁路轮渡码头、广东深圳LNG码头、大连大窑湾商品汽车码头等特种类型码头。
基本掌握了大型、高效港口机械装备核心技术
以振华港机产品为代表的中国港口机械装备技术处于世界领先地位,上海港外高桥自动化无人堆场系统进行了富有成效的创新实践。目前,我国港口的岸边装卸设备已能满足1万标准箱集装箱船和20~30万吨级散货船的装卸作业需要。
攻克了大型深水航道建设部分关键技术
长江口深水航道治理工程是巨型复杂河口航道整治技术应用的典型案例。该工程形成了多达74项的创新技术,均属世界首创。广州港-13米出海深水航道、湛江港25万吨级航道、天津港20万吨级航道和连云港7万吨级航道先后扩建成功,位于粉沙淤泥质海岸上的黄骅港外航道一期工程整治成功。
内河水运工程技术取得重大进展
一是内河通航建筑物技术创新成绩显著。三峡船闸单级运行的设计水头达到45.2m,标志着我国在高坝通航技术方面取得重要突破。闽江水口2×500吨全平衡式垂直升船机的成功建设,填补了我国大型垂直升船机建设的空白。二是内河大水位差码头建设取得新进展,开创性地采用了高桩梁板直立式码头结构。三是初步形成了山区河流航道整治成套技术,为长江上游泸渝段、西南水运出海通道中线、赤水河河口段等航道治理提供了技术支持。
广泛应用和提升信息化技术
沿海港口电子数据交换系统、集装箱智能化生产管理系统、大型专业化散货码头装卸自动化控制系统、船闸自动控制系统等得到较为广泛的应用;开展了内河数字化航道示范工程,数字化内河航道建设取得初步进展;港口、航道建设已开始采用卫星定位、遥感、智能化动态监控、工程管理信息化等技术。
基础性研究取得重大进展
一是设计理念和方法有了较大提升。工程设计中以人为本、人与自然相和谐、可持续发展、全寿命周期成本等理念越来越得到重视和贯彻。勘测、规划、设计过程中广泛采用了计算机辅助设计和电子海图测量系统。二是水运工程建设技术标准体系逐步完善。三是特殊条件下的泥沙运动规律研究取得重大进展,达到了国际先进水平。四是新材料应用研究取得进步。抗盐污染高性能混凝土的应用使海洋环境下水工建筑物使用年限达到50年以上。
六大成功经验
一是必须把理念创新作为技术创新的重要前提。众所周知的大连港大窑湾港区、天津港东疆港区、长江口深水航道治理工程、上海洋山深水港区、广州港南沙港区的建设,以及长江三峡多级船闸的通航调度,都离不开理念创新的引导。
二是必须充分发挥政府在技术创新中的主导作用。在前期规划方面,交通部编制完成了一系列具有全局性的行业规划,增强了技术创新的系统性、前瞻性和科学性。在建设方面,交通部及时组织专家制定和修订了水运工程建设技术标准。在资金方面,据不完全统计,2001年以来,各级政府对交通科技经费的投入累计达75亿元,其中,国家财政经费近15亿元,地方经费约60亿元。
三是必须充分发挥企业在技术创新中的主体作用。实践证明,对于水运工程而言,工程建设单位(项目法人)及大型建设企业是技术创新的关键,设计、科研是创新的龙头,人才是创新的根本。
四是必须把水运建设市场需求作为技术创新的直接动力。进入新世纪以来,为满足大型深水港建设、复杂河口出海航道治理、智能交通、节能环保等新的需求,研究开发的沿海大型专业化码头建设等水运工程成套技术,有力地推动了水运工程建设的发展。
五是必须把政策创新作为技术创新的有力保障。交通部近年来先后颁布实施了《水运工程建设标准体系表》、《建设节约型交通的指导意见》、《建设创新型交通行业的指导意见》等,为技术创新创造了有利条件。
六是必须把培养工程技术人才队伍摆在重要位置。改革开放以来,尤其是进入21世纪以来,在水运行业建设的勘测、设计、科研、施工、监理等各个方面,通过新世纪 “十百千”人才工程建设,培养起了一支学科齐备、素质优良的设计、科研、施工队伍。
构建“三个体系”
一是构建技术创新的管理服务体系。政府制定技术发展战略和规划,引导技术创新的方向;围绕技术创新的要求,通过优化基建管理程序、完善资质管理和招投标制度,构建和完善技术创新的管理服务体系;研究解决基础设施建设和重大技术开发过程中遇到的困难和难题;完善有关技术创新的政策法规,制定必要的配套政策和激励措施,为企业真正成为技术创新的主体创造条件。
二是构建以企业为主体的创新体系。充分发挥大型骨干企业在人才、技术和资金方面的优势,形成集设计、科研、施工或制造于一体的集团优势,使企业真正成为开发投入的主体;密切结合重点工程,在攻克重大工程技术和行业共性技术方面取得进展和突破,使企业真正成为创新成果应用的主体。大力推进国家和行业认定的企业技术中心建设,培育并形成一批拥有自主知识产权和知名品牌、国际竞争力较强的优势企业。
三是构建技术创新的人才体系。坚持创新与人才培养协调发展,注重人才的持续培养和继续教育,重视中、青年技术人员的培养,要放手鼓励年轻技术人员参与技术创新活动,为人才的培养和使用创造良好的环境与条件,培养、吸引、凝聚一大批优秀科技人才,尤其是学科和产业技术带头人。
实施“两个重点”
一是重点建设水运行业技术研发中心。在资源节约与环境友好型技术、深水港口航道建养技术、智能化技术、交通运输一体化技术等具有基础性、战略性共性技术方面,建立或整合形成若干个专业优势明显、学术水平突出、服务全国或区域的水运行业技术研发中心。
二是重点建设水运科技信息资源共享服务平台。以水运工程科技基础信息资源集成、共享、交易、推广为目标,基本建成数字化、智能化的公共科技成果信息资源共享服务平台,为水运行业以及全社会提供内容丰富、准确及时、使用便捷的科技成果信息服务。
开发“四大关键技术”
一是“资源节约型、环境友好型”的水运工程关键技术。
(1)大型化、智能化、专业化港口机械装备与工艺技术开发。在加强集装箱、大宗散货装卸技术研发的同时,注重特种货物装卸技术创新。在加强沿海大型码头装备高效化、大型化的同时,注重中小码头经济灵活的装备与工艺技术创新。在继续关注效率和成本的同时,要注重装备与工艺的节能、环保、安全的技术创新,尤其是港口生产过程中的节能减排和减少港口污染技术。
(2)推进交通运输一体化技术发展,提高港口综合通过能力的关键技术研究。重点研究现代综合物流技术、交通运输一体化技术标准等,为实现一体化运输提供必要的技术支撑,逐步实现运输方式间的无缝衔接和零距离换乘。研究提高车船、船船直取比例的措施,提高港口系统能力和效率。
(3)内河航运节地、节能、改善环境的优势发挥研究。制定完善内河航运发展规划,促进水资源的合理开发和综合利用;研究以航运为主的流域综合利用技术;研究扩大内河通航能力措施。在节地、节能、改善环境研究方面实现技术突破,不断总结经验,逐步推广,建设资源节约型、环境友好型的内河水运工程。
(4)水运工程环境保护关键技术研究。重点研究海洋、河流环境中的生态影响预测模型及恢复技术;疏浚土的综合利用技术;减少运输设备、陆域吹填、工程爆破、外海抛泥对环境影响技术;环境污染物“零”排放技术等。
二是复杂自然条件下建设重大水运工程的关键技术。
(1)沿海大型专业化码头建设成套关键技术的开发研究。要针对我国沿海港口码头吨级结构仍不甚合理、吞吐能力仍显不足、主要港口航道仍不能完全适应船舶大型化需求的现状,应继续加大沿海大型专业化码头建设成套技术研究和开发的力度,重点研究在风暴潮、波浪、水流等复杂环境下港口及航道减淤防冲措施、大型开敞式码头泊稳条件、船舶靠离泊及航行的安全控制措施、超大型码头和外海防护建筑物新型结构、老码头改造的技术、沿海深水航道和大江、大河出海航道选线的重大原则与方法,以及邮轮、游艇码头的设计标准等。
(2)内河基础设施建设关键技术研究。抓好内河水运建设示范工程的实施,加强渠化河流通航建筑物及航道治理关键技术研究;开展航道整治建筑物新结构、新材料研究,航道生态护岸、船舶大型化和航行速度提高引起船行波对护岸影响研究,以及长江黄金水道治理关键技术研究等。积极探索我国在水资源约束环境下实现高等级航道的关键技术。
(3)大型施工装备研制与施工新工艺开发。针对外海大型码头新结构,研制或开发大型步行式海上升降施工平台以及高效率施工工艺。
进一步开展空间信息应用技术、全球定位系统、遥感技术、智能化监控技术在港口建设和航道治理施工中的应用研究等。
大力推进现代疏浚技术研究,加大大型化、高效化、环保化疏浚设备引进、开发力度。
三是信息化、智能化应用与提升的关键技术。
在水运工程建设、管理中广泛应用与提升信息技术、控制技术、通信技术和空间技术等,不断提高水运工程信息化程度,实现港口及内河高等级航道的数字化。重点开发智能航运系统、内河综合信息服务系统、数字化港口系统、现代物流管理系统等,提高水运工程的建设、运行和养护水平。
促进港口与其它运输方式、政府监管部门、工商企业、物流服务企业之间的信息融合,逐步实现实时、可靠的信息交互,拓展港口功能,增强港口服务能力,促进港口运输加速融入现代物流体系。要结合国家科技支撑计划项目“现代港口物流服务示范工程”开展好相关工作。
四是水运工程基础性与通用性关键技术。
(1)以信息化全面推进水运工程勘测、设计手段的现代化。在勘测、规划、设计、施工中,开发应用信息化技术、计算机辅助设计系统、地理信息系统、全球定位系统、遥感技术等,实现方案优化、并行设计、协同设计、智能设计和虚拟设计。
(2)加强特殊自然条件港口工程的泥沙运动规律研究。研究在粉沙质海岸、群岛区、辐射沙洲等特殊海岸建港,泥沙运动的特性及规律。研究泥沙回淤、泥面冲刷机理和港口航道淤积、冲刷预报方法等。
(3)重视新型混凝土及结构健康诊断技术的研究与开发。重点研究环保耐久型混凝土技术,研究不同混凝土在外海环境下的失效过程和结构寿命预测技术,建立水运工程结构多参数健康评价体系和耐久性预警系统,开发针对不同条件的结构修复材料和施工工艺。
近期七项主要工作
一是节能减排工作。当前,要以集装箱码头堆场门式起重机节能减排为工作重点,认真做好港口节能的各项工作,加快节能减排技术的研发和推广应用工作。
二是沿海大型专业化码头建设技术研究。针对我国缺乏深水岸线资源的现状,攻克超大型码头和外海防护建筑物新型结构、大型开敞式码头泊稳条件、沿海深水航道设计等关键技术,满足我国港口建设的需要。
三是抓好水运示范工程。在沿海、内河示范工程的建设中,要强化节能、节地、改善环境等共性技术的研究与应用,开展好内河航道生态护岸等技术的研究与应用。并为标准规范的制修订工作奠定基础。
四是内河标准化船型的研究、开发和推广应用工作。要加快内河标准船型的相关研发工作,促进节能、环保等新技术在内河船型中的应用。推广标准船型。
五是老码头的加固改造关键技术研究。主要包括结构原型观测技术、现场快速检测仪器和设备的开发与研制,老码头承载能力和使用年限检测评估技术,适合于不同老码头改造的结构型式及维修加固技术。目前已确定天津、秦皇岛、宁波、广州、湛江5个港口的17个不同结构型式的泊位作为加固改造试点。在三年内下大力气抓好此项工作。
六是抓紧实施刚刚颁布的《水运工程建设标准体系表》。工作中要及时吸纳新理念、新技术、新材料,引导水运建设走资源节约、环境友好之路。《水运工程节能设计规范》要争取年内发布实施,《水运工程施工安全防护技术规范》也要争取年内完成征求意见稿。
七是改革水运建设项目验收与评优工作。坚持又好又快地发展水运建设。水运工程质量评定标准将来只设合格与不合格;在水运工程建设项目评优工作中,要侧重技术创新的比重;充分发挥政府把关作用,对不合格工程不予验收。此项工作要于2009年实行。