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中國疏浚發展的路徑選擇

作者:全媒記者 楊瑾 黃玲 見習記者 楊雪 文章來源:中國水運報 日期:2019年04月30日

  世界疏浚行業在經歷快速成長之后,面臨全球經濟增長放緩、港口航道建設需求放緩、生態環保要求不斷增強,吹填造地項目市場增量較為有限的現狀,傳統疏浚業務的市場容量已出現下降趨勢。

  面臨這種重大變局,疏浚業該如何應對?4月22日至26日,在上海舉行的第22屆世界疏浚大會上,全球疏浚行業知名專家從疏浚理念、機理、技術、裝備等諸多領域全方位地深入探究了疏浚業未來發展趨勢。

  藍綠交融

  中國疏浚應多元化發展

  面對“疏浚與自然和諧共處”的世界性疏浚發展命題,多國疏浚企業從單一疏浚吹填業務正在向多元業務發展,以優化業務結構促進發展規模和業績的穩步提升。據統計,世界領先疏浚企業發展業績中的疏浚業務占比正在逐年減少,到2017年,部分企業非疏浚業務合計占比已超過半,多元化發展態勢已實質化成型。

  黨的十八大以來,習近平總書記把生態文明建設納入中國“五位一體”總體布局,大力建設“美麗中國”,提出了“綠水青山就是金山銀山”的發展理念,部署了一系列“敢動真格”的務實舉措,為平衡我國經濟發展與環境保護之間關系提出了治理方案。在中國,國家海洋局已出臺相關制度,嚴控圍填海項目審批、建設,海域海岸帶和海洋資源開發建設必須遵守生態紅線,并加大了海洋環保督查力度。

  “ ‘人與自然和諧共生’的發展理念和發展模式正在成為疏浚行業的廣泛共識,在2030年可持續發展目標的導引下,疏浚業擔負著更高質量服務全球基礎設施建設和生態文明建設的重要使命。放眼未來,由可持續發展的新起點出發,疏浚業已經邁進一個歷史性機遇期。”中國疏浚協會理事長、中國交通建設股份有限公司副總裁王海懷表示。

  據王海懷介紹,隨著美麗中國和生態文明建設納入國家發展戰略新藍圖,對水環境形成負面侵擾的部分大型基礎建設工程面臨嚴控,而以流域水環境綜合治理為新模式的水環境治理、修復與保護工程,已經成為驅動疏浚業轉型升級的新方向。綠水青山就是金山銀山,環保疏浚也成為了疏浚行業為生態文明建設作出貢獻的一個重要著力點,中國疏浚行業也正在作為中堅力量參與到雄安新區白洋淀生態環境治理、永定河流域治理、成都錦江和沱江流域治理、深圳茅洲河流域治理、貴安新區“兩湖一河”海綿城市建設等一批大型生態治理項目中。

  上海交通大學環境科學與工程學院教授孔海南認為,疏浚業過去在治水的過程中一直發揮了重要的作用,但面對現代化建設和城市發展的新要求,對疏浚業的定位也已發生改變。疏浚不再簡單地、傳統地去解決底泥污染的問題,而是要把水環境綜合治理的各項要求作為疏浚方案的組成部分,要從這個緯度上打造新的生態疏浚體系,讓行業自覺成為大生態系統的有機組成部分。把握綠水青山就是金山銀山的深刻要義,就是要有生態產業的發展思維,要做到跨界整合,加速迭代更新整個疏浚產業鏈的相關業態。

  “堅持人與自然和諧共生,著力發展‘藍綠交融’的疏浚業。”中交疏浚上海航道局董事長侯曉明認為,疏浚業要認識人類社會所處的發展階段、自然生態環境條件、資源消耗和需求、政策法規所帶來的變化,以及海洋工程中基礎設施需要、技術發展和裝備能力水平提升帶來的新形勢。針對以上形勢,疏浚業可以從藍色海灣、海洋牧場、海上風電、海底隧道、深海采礦、生態島礁建設方面加快構建生態疏浚技術體系,全面提升生態海洋工程建設能力。

  除了生態疏浚,深海采礦也成為本次峰會上的熱門詞。

  中國疏浚協會技術專家委員會海外特聘專家、荷蘭代爾夫特大學博士后研究員陳修涵告訴記者,國際疏浚業巨頭正在進軍深海采礦業,我國在國際深海采礦市場上很活躍,現在急需技術和設備研發的支撐。不論是建設海洋強國,還是提高我國在深海采礦國際競爭力,現在都需要做一定的技術儲備。他建議政府部門在制定深海采礦政策上可以將疏浚企業納入,充分發揮疏浚企業的技術特點。

  “傳統的陸上中國采礦業在對船舶、水下挖掘以及海上施工的技術方面有所欠缺,可以讓疏浚企業來彌補,技術上要將疏浚與海工結合起來。”陳修涵表示,疏浚是在較淺的水深做較深的挖掘,提取較重的混合流;海工是在較深的水深做較淺的挖掘,提取較輕地混合流;而深海采礦是在很深的水深做較深的挖掘,然后提取較重的混合流。所以疏浚與海工的結合實現了技術路徑上的突破。

  創新智造

  成為中國疏浚業核心競爭力

  對疏浚行業而言,裝備建造歷來都是最重要的核心技術之一。那么現在我國疏浚裝備制造取得了哪些成績?與國際疏浚業在智能裝備制造還有哪些差距?智能疏浚未來的發展趨勢在哪?

  記者在本次大會上了解到,在過去,中國先進的疏浚裝備基本都由國外引進,沒有自主研發裝備的知識產權成為中國疏浚業發展的瓶頸之一。經歷幾代中國疏浚人的不斷努力追求,砥礪創新, 長江口航道整治工程、港珠澳大橋橋隧工程、斯里蘭卡科倫坡港口城工程……中國疏浚人參與建設的一系列大國工程層現疊出,其背后是中國疏浚力量的厚積薄發,集成信息與智能技術的智能疏浚已成為疏浚技術創新基本方位和重要動力。

  另外,近年來,在諸多關鍵技術領域,中國疏浚行業也涌現了許多科研創新成果。入選中國疏浚協會“中國疏浚行業新世紀以來十大創新科技成果”的“深基槽高精度挖泥關鍵技術與設備研發”就是其中的典型。

  深基槽高精度挖泥關鍵技術與其相關設備的研發是一項主要應用于海底隧道建設領域、海底管道鋪設時的基槽開挖工程、以及環保要求較高的常規疏浚項目,并可應用于疏浚工程、海底管溝開挖工程等重要工程技術,因其應用的工況條件復雜、施工精細度要求高,歷來被視作一項難以攻克的關鍵核心技術。

  2012年,中交疏浚所屬廣航局聯合業內多位技術精英,歷時六月攻克了這一難題。通過這一技術的有效應用,廣航局所屬“金雄”輪在港珠澳大橋島隧工程中取得成功,僅以其在基槽開挖施工為例,采用抓斗船精挖作業方式比常規作業方式減少34萬m3超挖工程量,縮短5.7%運轉時間,總體節約成本達1141萬元。

  該技術的成功應用,為港珠澳大橋海底隧道建設提供堅實基礎,有效保障了海底隧道的成功建設與通車,解決了外海無遮掩區域開挖水深達-50m超挖精度控制在0.5m以內的世界級技術難題,填補了我國深水基槽開挖設備與技術的空白,提高了我國海底隧道建設技術水平。該成果同樣適用于海底管道開挖工程、外海疏浚工程、挖泥精度控制要求較高或環保要求嚴格的常規疏浚工程等,提高了我國疏浚企業參與海外相關工程的競爭力。

  天津普友股份的董事長晏青告訴記者,以前國內疏浚潛沒電動機全靠進口,進口價格每臺近千萬元人民幣,他們從2001年開始研究,耗時三年推出了國內首臺疏浚潛沒電動機,售價僅需百余萬元人民幣。目前,該電動機已經在150余艘疏浚船舶上投入應用,并入選了中國疏浚行業新世紀以來十大創新科技成果。該公司的疏浚產品已經開始獲得全球同行業的認可。

  港珠澳大橋島隧工程為“中國建造”儲備有關隧道基槽設計與施工的關鍵技術積累了實戰經驗,一舉確立了中國疏浚在深水深槽基礎處理施工方面的世界“領頭羊”地位,“中國疏浚”也在完成“厘米級”挑戰后,逐漸成為中國走向世界的“新名片”。港珠澳大橋島隧工程疏浚分項工程也入選“中國疏浚行業新世紀以來十大創新工程”。

  在裝備領域,我國也成為了少數幾個可以自主設計、建造和擁有大型挖泥船舶的國家之一。“天鯤號”就是按照“國輪國造”的思路反復探索、自主設計研發和建造的“國之重器”,成為疏浚裝備領域“中國智造”的典范。

  隨著國內疏浚市場不斷成熟,“一帶一路”也為中國疏浚指明了新航向。曾經,荷蘭、比利時等國的四大疏浚公司擁有龐大的挖泥船團隊,長期活躍在歐亞非等疏浚主體市場。如今,中國疏浚業不但實現了發展的獨立自主,還有能力積極向“一帶一路”國家延伸,助力其他國家的基礎設施建設。

  著眼全球

  生態修護、綠色發展成主流

  中國疏浚行業正搶抓智能科技發展契機,推動疏浚產業技術優化升級,促進與疏浚產業技術體系的相融相促,推動中國疏浚產業鏈再造和價值鏈提升,打造中國疏浚核心競爭力。那么歐洲疏浚巨頭的情況又如何呢?

  “疏浚業在歐洲的發展舉世矚目。近年來,歐洲疏浚業迎合全球發展和環境保護協同的步伐,在‘與自然共建’課題探討中有啟發性進展,在創新和發展疏浚技術并使之更為有效地作用于生態建設方面進行了較多的創造性實踐,并取得了顯著的效果。如‘馬克米爾湖’修復案例、荷蘭的‘泥沙引擎’的新理念嘗試等。”世界疏浚協會中部疏浚協會主席拉博瑞如此介紹。

  荷蘭三角洲研究院高級研究員葉清華告訴記者,海平面上升了以后,對太平洋中間的某些島甚至對荷蘭大陸國家,以及海邊的大陸國家也是有很大的沖擊的,比如:荷蘭有三分之一的土地是在海平面以下,那么完全依賴于海堤,那這個海堤它每年是需要維護的,需要不斷去補沙才能夠維持住它的高度,以此維持陸地安全。

  世界疏浚協會聯合會主席東部疏浚協會帕特曼認為,在深海采礦領域當中,比如美國以及歐洲的北海區域,乃至日本,已經在做相應的開發工作,此外,還比如中國,據他所知已經在研發一些專業的船舶。

  帕特曼強調,在這個領域當中,專業船舶的應用是至關重要的。

  “全球著名疏浚設備制造商IHC在疏浚船舶與設備、海上油氣行業的鋪管設備、海上風電基座安裝、采礦船舶與設備這4大市場中處于世界領先地位。”荷蘭皇家IHC公司總裁戴夫表示,在綠色環保以及疏浚行業的可持續發展方面, IHC專注于不斷提高挖泥船的運行效能,降低單方油耗及二氧化碳排放;研發使用多種柴油替代燃料,降低有害氣體的排放;使用尾氣余熱回收系統,提高動力系統的整體運行效率;研發使用特種溢流裝置,減少耙吸挖泥船在疏浚工作中溢流羽狀物的產生,此外,比如啟動零排放挖泥船的概念性研究。

  據悉,世界上最大的LNG動力絞吸挖泥船“SPARTACUS”輪目前正在IHC位于荷蘭本部的船廠進行建造,該輪在使用LNG-柴油雙燃料的基礎上,加裝常規燃油系統,以滿足“SPARTACUS”輪未來各種工程的需要。并且,該輪還創新性地安裝了主機尾氣余熱回收系統,將尾氣的熱能轉化為船舶生活用電。

  “在挖泥船節能減排方面,最有效,最實用的措施其實是提高挖泥船的施工效率以及保證挖泥船的有效工作時間。” IHC中國區經理施維告訴記者,在智能疏浚研究上,IHC不僅著力于不斷提高疏浚自動控制系統的精度和效率,同時近期還研發了一套“數字雙胞胎”系統,通過輸入現場工程數據,對比數字模型的計算分析結果與實船數據,分析判斷挖泥船的工作性能,為設備維護保養,施工工藝的改進以及提高挖泥船的施工效率提供支持。

  據介紹,IHC目前正在聯合歐洲各大相關企業,高校,研究所,參與由歐盟組織的深海采礦研發項目。

  “經過多年的努力,目前深海采礦技術的理論研究已經取得了實質性的進展,當前行業關注的重點在于如何防止或者減少深海采礦行為對海底生態系統的影響與破壞,以及理論研究成果的商業化開發” 。施維告訴記者,目前IHC已經研發出第二代深海采礦車“阿波羅2號”,并在2018年8月成功進行了深水測試,為研究海底礦物開采對生態系統的影響獲取了重要的測量數據。

  據悉,深海采礦車超深水試驗目前也正在按計劃有條不紊的籌備當中。同時,IHC還計劃對自主研發的深海礦物垂直輸送系統進行超深水測試,以檢驗系統設備的性能與穩定性。

  本版圖片由中交集團、中交上航局、IHC集團提供

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