十二五863计划水运专业战略研究

1、“十二五”863计划水运专业战略研究PAGE “十二五五”8633计划水运专业业战略研研究20099年111月目录TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc246850040 1“十十一五”情况总总结 PAGEREF _Toc246850040 h 1 HYPERLINK l _Toc246850041 1.1 课题进进展情况况及成果果 PAGEREF _Toc246850041 h 2 HYPERLINK l _TToc224688500042 1.22 存在在问题 PAGEREF _Toc246850042 h 3 HYPERLINK l _Toc246850043

2、2. 战战略需求求和发展展趋势分分析 PAGEREF _Toc246850043 h 4 HYPERLINK l _Toc246850044 2.1 国家经经济社会会发展对对水运的的战略需需求 PAGEREF _Toc246850044 h 4 HYPERLINK l _Toc2468500445 2.22 我国国技术现现状与国国外发展展趋势及及其差距距 PAGEREF _Toc246850045 h 11 HYPERLINK l _Toc246850046 2.3 “十二五五”水路交交通技术术发展主主线及重重点突破破方向 PAGEREF _Toc246850046 h 35 HYPERLIN

3、K l _Toc246850047 3. 发发展思路路和战略略目标 PAGEREF _Toc246850047 h 37 HYPERLINK l _Toc224688500048 3.11 发展展思路 PAGEREF _Toc246850048 h 37 HYPERLINK l _Toc246850049 3.2 战略目目标 PAGEREF _Toc246850049 h 38 HYPERLINK l _Toc246850050 4. 发发展重点点 PAGEREF _Toc246850050 h 41 HYPERLINK l _Toc246850051 4.1战战略重点点 PAGEREF _T

4、oc246850051 h 41 HYPERLINK l _Toc246850052 4.2重重大战略略产品 PAGEREF _Toc246850052 h 54 HYPERLINK l _Toc246850053 4.3 重大技技术系统统 PAGEREF _Toc246850053 h 65 HYPERLINK l _Toc246850054 5 保障障措施 PAGEREF _Toc246850054 h 82 HYPERLINK l _Toc246850055 5.1 项目选选择 PAGEREF _Toc246850055 h 82 HYPERLINK l _Toc246850056 5.

5、2 体制机机制保障障 PAGEREF _Toc246850056 h 82 HYPERLINK l _Toc246850057 5.3 团队建建设与人人才培养养 PAGEREF _Toc246850057 h 83 HYPERLINK l _Toc246685000588 5.44 基地地和平台台建设 PAGEREF _Toc246850058 h 83 HYPERLINK l _Toc246850059 5.5 成立水水运技术术创新联联盟 PAGEREF _Toc246850059 h 83PAGE 851“十十一五”情况总总结国家中中长期科科学和技技术发展展规划纲纲要（220066-200

6、20）（以以下简称称规划划纲要）针对对我国交交通运输输业存在在的运输输供给能能力不足足、综合合交通体体系建设设滞后、各种交交通方式式缺乏综综合协调调、交通通能源消消耗与环环境污染染问题严严峻等问问题，确确定了包包括“以提供供顺畅、便捷的的人性化化交通运运输服务务为核心心，加强强统筹规规划，发发展交通通系统信信息化和和智能化化技术，安全高高速的交交通运输输技术，提高运运网能力力和运输输效率，实现交交通信息息共享和和各种交交通方式式的有效效衔接，提升交交通运营营管理的的技术水水平，发发展综合合交通运运输；促促进交通通运输向向节能、环保和和更加安安全的方方向发展展，交通通运输安安全保障障、资源源节约

7、与与环境保保护等方方面的关关键技术术取得重重大突破破并得到到广泛应应用；围围绕国家家重大交交通运输输基础设设施建设设，突破破建设和和养护关关键技术术，提高高建设质质量，降降低全寿寿命成本本”的科技技发展思思路，明明确提出出了包括括重点研研发离岸岸深水港港在内的的“交通运运输基础础设施建建设与养养护技术术及装备备 ”的科技技发展优优先主题题。为贯彻规划纲纲要的的要求，“十一五五”国家8863计计划在现现代交通通技术领领域“重大交通通运输基基础设施施核心技技术”专题中中设立了了水运行行业第一一个国家家8633课题“离岸深深水港岩岩基浅埋埋轻型结结构码头头建造技技术研究究”。“十一五五”科技支支撑计

8、划划在水运运交通领领域设立立了“现代服服务业共共性技术术支撑体体系与应应用示范范工程”、“远洋船船舶压载载水净化化和水上上溢油应应急处理理关键技技术研究究”和“国家海海上应急急搜救系系统工程程关键技技术研究究及应用用示范”3个项项目，其其中包含含了“现代物物流服务务示范工工程”等8个水水运课题题。1.1 课题进进展情况况及成果果我国离岸岸深水港港建设技技术需求求十分迫迫切，“十一五五”8633计划设设立了目目标导向向类课题题“离岸深深水港岩岩基浅埋埋轻型结结构码头头建造技技术研究究”， 要求求提出针针对水深深大于225m、设计波波高122155m、海海流速度度233m/ss、岩基基覆盖层层厚度

9、00155m，恶劣自自然条件件下的码码头建造造技术。目前课课题实施施顺利，已提出出轻型码码头结构构型式等等多项研研究成果果，将形形成完整整的、达达到国际际领先的的离岸深深水港建建设技术术，建立立具有自自主知识识产权的的技术体体系，指指导我国国沿海重重大港口口工程建建设，达达到规避避工程建建设风险险、优化化方案、节约投投资、加加快建设设速度的的目标，满足我我国沿海海港口建建设发展展的战略略需求，提升我我国港口口建设国国际竞争争力，并并且为拓拓展和提提升现有有行业规规范提供供技术支支撑。“十一五五”科技支支撑计划划“现代服服务业共共性技术术支撑体体系与应应用示范范工程”项目中的的“现代物物流服务务

10、示范工工程”课题，主要包包括：（1）建建设基于于现代港港口的散散货、集集装箱和和汽车等等物流服服务示范范工程；（2）建立区区域现代代散货物物流、集集装箱物物流和汽汽车物流流等公共共信息服服务与应应用服务务平台；（3）散货、集装箱箱和汽车车等典型型物流服服务平台台互联及及业务集集成；（4）现现代物流流技术在在危险品品集装箱箱物流监监控中的的应用；（5）实现公公共码头头与钢铁铁企业间间物流链链与生产产链的无无缝衔接接；（66）建成成世界第第一条投投入商业业运营的的民用集集装箱电电子标签签国际示示范线。（7）建立基基于港口口码头的的完整汽汽车物流流平台。目前，该课题题研究任任务基本本完成。目前，“十

11、一五五”水运行行业其他他几个科科研课题题的研究究工作也也正按计计划、有有步骤的的进行，总体情情况良好好。1.2 存在问问题经过300年的改改革开放放，水运运交通行行业走过过了引进进、消化化吸收、再创新新的科技技发展之之路，目目前沿海海港口建建设与远远洋航运运已达到到世界先先进水平平，承担担了我国国90%的外贸贸运输。我国内内河运量量也在迅迅速提高高，20007年年长江干干线年运运输量超超过111亿吨，相当于于16条条京广铁铁路的运运量，到到20110年，长江干干线货运运量将达达到133亿吨，是美国国密西西西比河的的两倍多多。与我我国水运运交通运运输蓬勃勃发展不不相适应应的是，目前我我国在水水运

12、方面面的科研研投入力力度与水运交交通运输输对重大大技术系系统及战战略产品品的研发发需求尚尚有差距距，国家家类课题题偏少，“十一五五”8633计划和和科技支支撑计划划中水运运方面仅仅9个课课题，有有必要加加强国家家层面的的水运科科研投入入，建立立滚动支支持的长长效机制制。2. 战战略需求求和发展展趋势分分析2.1 国家经经济社会会发展对对水运的的战略需需求交通运输输是支撑撑我国国国民经济济和社会会发展的的基础性性和先导导性产业业。改革革开放以以来，我我国水路路交通事事业得到到了突飞飞猛进的的发展，尤其是是近十年年以来，我国在在水上交通通运输建建设上取取得了举举世瞩目目的成绩绩。由于于我国社社会和

13、经经济的高高速发展展，水上上交通运运输建设设还是相相对滞后后，仍不不能满足足我国社社会经济济发展对对水上交交通运输输的战略略需求。“十二五五”期间，是我国国深入贯贯彻科学学发展观观、全面面建设小小康社会会、积极极构建和和谐社会会的关键键时期。随着我我国社会会经济的的高速发发展，“十二五五”期间水上上交通运运输量将将进一步步加速增增长，水水运交通通运输的的发展面面临着面面向世界界、面向向未来，满足服服务于全全国经济济社会发发展的战战略需求求，集中中体现在在以下四四个方面面：（一）加加快外海海交通运运输基础础设施建建设，满满足社会会经济发发展的多多层次需需求随着我国国经济的的快速发发展，港港口基础

14、础设施建建设发展展迅猛，港口吞吞吐量的的不断增增长，使使很多港港口的原原有港区区已趋饱饱和。另另一方面面,自然然条件优优越的港港址大部部已被开开发，同同时船舶舶向大型型化趋势势发展促促使码头头建设从从有掩护护水域向向半开敞敞、开敞敞、深水水水域发发展。这这些水域域的自然然条件较较差且比比较复杂杂，大体体可归纳纳为水深深、浪高高、流急急、冲淤淤强度大大和地基基软弱等等。目前前我国已已有建造造在天然然水深超超过300m、设设计波高高达122m的深深水防波波堤；集集装箱码码头和海海湾大桥桥的设计计流速已已分别达达到2.5m/s和33.0mm/s以以上; 深水外外航道一一次骤淤淤强度可可达2mm以上。

15、目前，我国建建港技术术还不能能满足我我国社会会经济发发展对离离岸深水水港的战略需求求，且与与国际先先进技术术尚有一一定差距距，急需需开展在在深水、大波高高、强流流等恶劣劣自然条条件下的的离岸深深水港建建港技术术，软基基处理技技术和码码头及深深水航道道淤积的的研究工工作。人工岛为为在海域域中人工工建造的的陆地，其主要要作用是是增加陆陆域面积积和岸线线长度。人工岛岛上可以以建设深深水港、飞机场场、大型型电站、核电站站、炼油油厂、选选矿厂 、冶炼炼厂、水水产加工工厂、纸纸厂、废废品处理理厂、水水文气象象观测站站以及毒毒品或危危险品仓仓库等。由于陆陆域和岸岸线资源源的限制制，海上上人工岛岛的建设设逐渐

16、成成为关注注的焦点点问题。人工岛岛普遍处处于恶劣劣的海洋洋环境之之中，受受到风浪浪、潮流流、海冰冰及风暴暴潮的影影响较大大。此外外人工岛岛的建设设可能导导致海洋洋水动力力环境，致使泥泥沙淤积积、滩涂涂底质结结构等发发生变化化，其中中的诸多多因素之之间的关关联性和和不确定定性非常常复杂。国外在在人工岛岛建设方方面有着着丰富的的技术，尤其是是日本海海上人工工岛建设设已有几几十年的的经验积积累。世世界上最最大的人人工岛建建设项目目迪拜拜棕榈岛岛，建成成后迪拜拜的海岸岸线将增增加7220公里里。我国国已竣工工的澳门门国际机机场是我我国第一一座海上上人工岛岛机场，该机场场的人工工岛场道道工程由由中港集集

17、团承担担设计及及施工总总承包。我国渤渤海湾内内许多油油气田的的开采都都采用了了人工岛岛的形式式，自张张巨河人人工岛后后，渤海海湾内陆陆续建成成多个用用于油气气开采的的人工岛岛。目前前我国经经济速度度发展迅迅猛，沿沿海许多多大城市市的岸线线资源都都十分紧紧张，天天津市已经开开始其人人工岛的的建设工工程，此此外，大大连、上上海、厦厦门、广广东、海海口等地地都有建建设人工工岛的规规划。我我国在人人工岛建建设方面面尚处于于起步阶阶段，在在人工岛岛的平面面布置、结构型型式、基基础处理理、筑堤堤材料、护面块块体和防防冲护底底等方面面尚有亟亟待解决决的技术术问题，在海洋洋环境与与人工岛岛的相互互影响方方面也

18、需要进进行基础础理论的的研究，此外在在施工技技术和施施工设备备上还需需突破深深水作业业等问题题。我国目前前城市间间的社会会经济联联系日趋趋紧密，城市间间的交通通运输已已经成为为区域经经济发展展的重要要部分。隔海、隔江相相望的城城市，对对能提供供方便、快捷海海上交通通运输服服务的跨跨海大桥桥、海底底隧道等等交通运运输基础础设施的的需求十十分迫切切。我国国已建成成的跨海海大桥主主要有：作为深深港西部部通道主主体的深深圳湾大大桥、连连接上海海与洋山山深水港港的东海海大桥和和全世界界最长的的杭州湾湾跨海大大桥。我我国第一一条海底底隧道厦厦门翔安安隧道也也即将竣竣工。即即将开工工建设的的港珠澳澳大桥，以

19、公路路桥的形形式连接接香港、珠海和和澳门，建成后后将成为为仅次于于庞恰特特雷恩湖湖桥和宁宁波杭州州湾大桥桥的世界界第三长长桥。大大桥的起起点是香香港大屿屿山，经经大澳，跨越珠珠江口，最后分分成Y字字形，一一端连接接珠海，一端连连接澳门门。建成成通车后后，开车车从香港港到澳门门和珠海海的时间间将由目目前的33个多小小时缩减减为半个个多小时时。港珠珠澳大桥桥的建设设将加速速粤港澳澳经济一一体化进进程，提提升珠江江三角洲洲地区的的综合竞竞争力，对保持持粤港澳澳经济繁繁荣稳定定意义重重大。此此外，我我国在渤渤海湾内内连接山山东与河河北、山山东与辽辽宁的交交通枢纽纽工程也也在论证证之中。作为区区域经济济

20、发展的的纽带，这些工工程的竣竣工促进进了城市市间的交通运运输，节节约了运运输成本本，提高高了运输输效率，对促进进区域经经济发展展发挥了了重要作作用。“十一五五”期间，我国在跨跨海大桥桥和海底底隧道建建设领域域积累了了一些经经验，但但在外海交通通运输基基础设施施受台风风、风暴暴潮的影影响比较较频繁，工程的的建设对对海域的的淤积以以及近岸岸生态环环境影响响巨大，在恶劣劣自然条条件对工工程的影影响以及及工程对对生态环环境的影影响方面面，仍需需开展大大量的基基础理论论研究工工作。在在外海交通通运输基基础设施施施工方面面，我国国现有技技术和设设备不能能满足深深水挖泥、深水基础础处理和和大型预预制构件件深

21、水安安装等技术需求求，制约约了外海海交通运运输基础础设施工工程的建建设和发发展。此此外，对对于外海海交通运运输基础础设施的的防灾减减灾及安安全保障障工作还还需进一一步深入入研究。（二）提提高长江江黄金水水道的综综合运输输能力，满足沿沿江经济济带可持持续发展展战略的的需求内河航运运具有运运量大、成本低低、能耗耗小、污污染少等等优势，在平原原地区和和渠化的的河流上上，优势势更加明明显，一一艘万吨吨级货船船的运量量相当于于3列重重载火车车和5000辆载载重200吨汽车车的运量量，上述述货船、火车和和汽车在在运输线线上的占占地面积积比为00：24400:120000（平方米米）；另另外，水水路每吨吨公

22、里的的综合运运价仅是是铁路的的1/33、公路路的1/6，而而从能耗耗方面看看，水路路每千吨吨公里耗耗油不到到公路的的1/99。提高高内河航航运的综综合运输输能力是是我国实实现可持持续发展展的必然然选择。长江经济济带中的的七省二二市(上上海市、江苏省省、安徽徽省、江江西省、湖北省省、湖南南省、重重庆市、四川省省和云南南省)，土地面面积占全全国的115%，人口占占38%，GDDP占446%，是目前前世界可可开发规规模最大大、影响响范围最最广的内内河流域域经济带带。随着着沿江经经济的快快速发展展，长江江沿线已已发展成成为我国国重要的的冶金、石化、汽车、电力等等产业密密集带。据统计计，长江江流域钢钢铁

23、产量量占全国国的366%，石石化产量量占全国国的288%，汽汽车产量量占全国国的477%，火火电装机机容量占占全国的的16%。沿江江大型企企业生产产所需880%的的铁矿石石、400%的原原油、883%的的电煤都都是依靠靠长江水水运来保保障的。长江流流域作为为我国内内河航运运最发达达的地区区，长江江航运对对区域经经济的发发展做出出了重要要的贡献献。长江江水系航航运资源源丰富，通航里里程长，通航能能力大，在我国国内河航航运体系系中占有有极其重重要的地地位。干干支流通通航里程程达6.5万多多公里，占全国国内河通通航总里里程的553。在我国国“两横一一纵两网网十八线线”的高等等级航道道布局规规划中，长

24、江水水系就占占有“一横一一纵一网网十线”。可见，充分发发挥长江江黄金水水道作用用，缓解解土地、能源和和环境的的压力，保障和和促进长长江流域域经济社社会又好好又快发发展，既既是建设设资源节节约型、环境友友好型社社会对长长江水运运提出的的时代发发展要求求，也是是水运业业落实国国家发展展战略的的重要举举措。 近年来，长江干干线实施施了一系系列的航航道整治治工程，干线航航道的维维护尺度度及通航航保证率率有较大大提高，航行条条件明显显改善，服务水水平稳步步提升，航道通通过能力力大幅提提高。220077年长江江干线年年运输量量超过111亿吨吨，相当当于166条京广广铁路的的运量，20008年长长江干线线货

25、运量量已达到到12亿亿吨，是是美国密密西西比比河的两两倍和欧欧洲莱茵茵河的三三倍，长长江干线线已成为为世界上上运输最最繁忙、运量最最大的通通航河流流，真正正体现了了长江“黄金水水道”的巨大大作用。专家预预测，长长江干流流航运若若完全开开发，最最保守的的估计，其运能能应该是是3060亿亿吨，而而长江干干流现有有货运量量不过112亿吨吨（20008年年），仅仅发挥了了长江运运能的220440，表明长长江运能能的潜力力十分巨巨大，亟亟待开发发。因此此，以科科学发展展观为指指导，又又好又快快推进长长江黄金金水道建建设，进进一步释释放长江江航运潜潜力，全全面提升升航运服服务及保保障能力力，已成成为完善善

26、国家综综合运输输体系建建设和长长江干线线沿江地地区可持持续发展展战略的的重要内内容。我国长江江航道整整治工程程已经实实施并铺铺开，部部分滩段段的工程程已告竣竣工，其其整治效效果已逐逐渐显现现，航道道条件有有较大改改善，为为长江的的水运发发展提供供了必要要的基础础条件。但长江江是一条条大河，除已进进行了部部分滩段段的航道道整治外外，多数数河段航航道还处处于自然然状态，而且目目前已实实施的工工程是以以孤立滩滩段的形形式进行行，缺乏乏系统性性。同时时，无论论是国内内还是国国外，在在类似长长江这种种条件下下开展航航道整治治技术并并不多见见，难度度非常大大，而且且没有成成熟的可可以直接接应用的的工程技技

27、术，迫迫切需要要将长江江航道整整治技术术加以系系统化，形成成成套技术术，指导导工程建建设。打造数字字航道、发展智智能航运运，用信信息化带带动长江江航运现现代化，全面提提高长江江航运生生产效率率，提升升长江航航运服务务和管理理水平，是现代代化运输输方式的的基本要要求。信信息化是是交通运运输行业业实现现现代化的的必由之之路，必必须依靠靠科技进进步和创创新，提提高科技技对于长长江航运运的贡献献率。大大力加强强长江航航运信息息化建设设，打造造数字航航道，发发展智能能航运，构建物物流信息息平台和和长江航航运电子子政务平平台，全全面带动动长江航航运管理理现代化化水平，为长江江航运提提供强有有力的支支持保障

28、障。（三）大大力发展展水上运运输安全全保障与环环保节能能减排技技术，满满足水上上运输安安全、高高效、便便捷、环环境友好好的战略略需求水上安全全保障是是国家履履行国际际义务、维护社社会稳定定、促进进经济发发展、保保障水上上运输安安全的一一项重要要的社会会责任。近十年年来，我我国加大大了沿海海和长江江中下游游地区的的信息化化建设，为我国国水上交交通安全全运输提提供了有有力的保保障。随随着我国国水路运运输基础础设施和和运输网网络的逐逐步成型型，水路路运输量量占社会会运输总总量的比比重将逐逐步增大大，货物物品种不不断丰富富，危险险品运输输异军突突起，航航运安全全、环境境安全面面临前所所未有的的压力。保

29、护环环境和节节约资源源是我国国的基本本国策，在防治治船舶污污染、港港口环保保、建设设内河生生态航道道和节能能减排上上还需进进一步开开展研究究工作，以满足“两型”社会建建设的需需求。为保障我我国水运运安全、有序和和健康发发展，解解决航运运安全管管理及决决策管理理这一重重大技术术问题，需要加加快水运运通信网网络建设设、航运运信息系系统建设设、水上上救体系系建设、海事监监管巡航航与救助助一体化化建设、水上现现代监管管系统建建设、水水上搜救救组织协协调指挥挥系统建建设、防防污及快快速反应应系统建建设，全全面提高高海事监监管能力力、快速速应急处处置能力力、紧急急事务处处理的应应变能力力、反恐恐预控能能力

30、，根根本提升升水运交通通主管部部门的管管理水平平，以适适应不断断发展的的水运需需求。船舶污染染包括船船舶生产产性污染染和事故故性污染染。船舶舶燃油燃燃烧产生生的废气气（硫氧氧化物、氮氧化化物、二二氧化碳碳等）总总量逐年年上升，造成的的大气污污染尚未未得到有有效控制制，经济济、合理理、实用用的防治治技术较较为缺乏乏，需大大力推广广水运节节能减排排技术来来降低污污染。船船舶溢油油和危险险化学品品泄漏事事故带来来的环境境污染风风险日益益加大，事故预预防与应应急处置置技术是是国内外外的研究究热点，也是难难点。我我国港口口建设项项目环境境影响评评价的执执行率基基本达到到1000%，港港口规划划环评、港口

31、建建设项目目环境监监理和验验收环评评逐步强强制推行行。而部分老老港区与与城市发发展和城城市环境境之间的的矛盾日日益突出出，少数数码头装装卸作业业时产生生的煤炭炭、矿石石、散粮粮等粉尘尘或油气气，对周周边地区区产生较较大的环环境污染染。部分分大型集集装箱码码头的集集疏运车车辆给所所在城市市带来了了一定程程度的环环境污染染。针对对这方面面的技术术研究开开展较少少。目前前，我国国待开发发的内河河航道多多数依然然处于天天然状态态，航道道等级较较低，生生态环境境脆弱，生态恢恢复条件件较差。因此，在建设设资源节节约型、环境友友好型社社会与构构建和谐谐社会的的新形势势下，在在开发内内河航道道、发展展内河航航

32、运的过过程中，必须切切实做好好环境保保护、生生态恢复复等工作作，否则则内河航航运难以以可持续续发展。水运节能能减排工工作的主主要任务务是提高高船舶和和港口的的能源利利用效率率，降低低船舶和和港口的的能源（重点是是燃油）单耗，减少温温室气体体及大气气污染物物的排放放。水运运行业在在“十五”期间及及20006年以以来，在在节能减减排、节节能降耗耗方面开开展了卓卓有成效效的工作作。而为为进一步步满足环环境和能能耗的需需求，还还需进一一步大力力推广行行之有效效的节能能减排技技术。2.2 我国技技术现状状与国外外发展趋趋势及其其差距2.2.1 外海交交通运输输基础设设施建设设技术通过一系系列科研研项目关

33、关键技术术的突破破，我国国在外海海交通运运输基础础设施建建设方面面取得了了一系列列的技术术创新成成果，尤尤其在深深水港口口建设和和养护关关键技术术取得了了突破；港口设设计的许许多方面面已达到到国际领领先水平平，大型型、高效效港口机机械装备备研制与与开发取取得了飞飞跃；现现代信息息化、智智能化技技术也逐逐步得到到应用。但与国国外比较较，我国国在港口口设计理理念、港港口功能能多元化化设计、基础资资料积累累与获取取手段、结构型型式、港港口施工工等方面面仍存在在一定差差距。此此外，为为了满足足迅速增增长的内内、外贸贸运输和和城市间间经济发发展的需需求，必必须不断断新建更更大规模模、更现现代化的的交通运

34、运输基础础设施，因此在在岸线的的深度开开发与有有效利用用方面，海上人人工岛、跨海大大桥、海海底隧道道建设领领域，以以及对老老港口的的改造技技术，是是我国海海上交通通运输基基础设施施发展技技术创新新所面临临的挑战战。（一）外外海交通通运输基础础设施设设计技术术1、设计计理念虽然目前前我国在在外海交交通运输输基础设设施设计计中开始始注意以以人为本本，建设设资源节节约型、环境友友好型工工程，设设计手段段与方法法也有较较大改进进，但与与发达国国家相比比仍有一一定差距距。具体体体现在在以下三三个方面面：（1）生生态型工工程设计计理念与与国外的的差距外海交通通运输基基础设施施是水域域生态系系统和陆陆域生态

35、态系统、自然生生态系统统和人文文生态系系统相互互作用影影响的脆脆弱敏感感地带。同时，外海交交通运输输基础设设施建设设和运行行会带来来一系列列的生态态和环境境问题，如三废废排放、生物入入侵、生物多多样性退退化、以以及大型型外海交交通运输输基础设设施周围围泥沙的的淤积和和侵蚀等等。国际际上一些些经济发发达的国国家如美美国、欧欧洲、澳澳大利亚亚、日本本等国家家，在外外海交通通运输基基础设施施建设方方面较早早就注重重生态化化建设和和运作，其中较较为系统统推广的的生态型型港口评评价指标标体系来来自19999启启动的欧欧盟生态态港计划划。外海海交通运运输基础础设施生生态重点点在外海海交通运运输基础础设施环

36、环境、生生物、管管理和经经济效益益等方面面，包括括空气环环境、声声环境、水体、土壤、绿化建建设、自自然资源源、人居居环境、生产过过程监控控、能源源使用效效率、污污染控制制、环境境管理水水平和社社会参与与等要素素。国外外在其他他外海交交通运输输基础设设施设计计之中也也普遍考考虑了项项目对环环境造成成的影响响。而对对建设生生态型外外海交通通运输基基础设施施的理念念如何评评价的研研究在我我国尚处处于起步步阶段。（2）设设计与养养护相结结合理念念与国外外的差距距我国外海海交通运运输基础础设施设设计普遍遍存在前前期设计计与后期期结构养养护脱节节的现象象，这与与发达国国家的设设计与养养护有着着理念上上的差

37、距距。发达达国家在在工程建建成后，由设计计方密切切跟踪结结构物的的使用和和老化情情况，并并结合建建设的设设计情况况为其提提出养护护方案，达到提提高效率率，降低低成本的的目的。（3）港港口功能能一体化化设计理理念与国国外的差差距经济全球球一体化化使货物物流动范范围越来来越大，速度越越来越快快。港口口规模越越来越大大，要求求现代港港口必须须具备完完善的内内河、公公路、铁铁路、航航空的立立体集疏疏运网路路系统。我国港港口功能能比较单单一，带带动和服服务区域域经济发发展的能能力不强强；在经经营理念念、管理理方式等等方面和和国外企企业相比比存在一一定差距距；港口口与城市市协调发发展方面面存在一一定问题题

38、，港口口功能仍仍有较大大提升空空间。在在政策框框架制定定后，保保税物流流园区及及保税港港功能的的充分发发挥需要要进一步步探索，如何利利用跨国国公司全全球物流流运作转转移的机机遇，拓拓展国际际中转、国际配配送、国国际采购购、国际际分拨等等业务，扩大中中国港口口在全球球物流链链中的影影响力，加强全全球物流流对中国国港口的的依赖性性，仍是是值得认认真研究究和实践践的重要要难题。2、复杂杂条件下下外海交交通运输输基础设设施建设设技术外海交通通运输基基础设施施的建设设往往处处在复杂杂海岸、复杂海海域、开开敞海域域等从前前被认为为建港条条件较差差、恶劣劣的条件件下，这这对工程程建设的的技术创创新提出出了新

39、的的挑战，特别是是复杂条条件下基基础资料料的获取取技术和和分析方方法；开敞外海建港港建桥风、浪、流、沙综合合模拟技技术；外外海交通通运输基基础设施施的布置；岸线的的深度利利用、以以及适合合恶劣条条件的新新型外海海交通运运输基础础设施结结构物方方面有待待进一步步研究。目目前有待待解决的的问题主主要有：（1）结构型型式单一一不能满满足不同同条件下下的建设设需求。如何开开发适用用于恶劣劣自然条条件下的的新型结结构形式式是需首首要解决决的问题题。（22）地基基处理技技术不能能满足水水深的需需求。目目前的水水下基础础处理技技术对于于深水情情况都不不适用，开发新新的深水水基础处处理技术术是外海海交通运运输

40、基础础设施建建设的保保证。（3）复复杂水动动力影响响还需深深入研究究。外海海复杂的的水动力力影响如如强流、大浪、风暴潮潮等与结结构物的的相互作作用问题题尚需进进一步开开展基础础理论的的研究工工作。（4）结结构物的的寿命低低，耐久久性差。结构物物的寿命命与我国国所采用用的设计计理念有有关，同同时与我我国目前前所采用用的建筑筑材料也也有很大大关系。我国建建筑所采采用的建建筑材料料如钢筋筋、混凝凝土等的的性能与与发达国国家有一一定差距距，在特特殊施工工材料的的运用上上也有一一定差距距。（5）集成一一体化设设计、计计算与发发达国家家存在差差距，主主要体现现在设计计、科研研的计算算软件集成成一体化化方面

41、。发达国国家可以以做到软软件一体体化设计计，自动动计算、自动优优化、自自动出图图。我国国设计科研研应用软软件集成成度显著著不够，且所使使用计算算软件多多数采用用国外的的商业软软件，缺缺少具有有自主知知识产权权的一体体化商业业计算软软件。（二）外外海交通通运输基础础设施施施工技术术与装备备外海交通通运输基基础设施施施工技技术与国国外的差差距主要要体现在在拼装技技术、疏疏浚技术术和环保保技术上上。法国国采用结结构预制制海上施施工平台台拼装技技术建造造一座225万吨吨级的原原油码头头，工期期仅为22个月。同样一一座码头头，国内内施工至至少一年年时间。国外的的疏浚技技术也很很成熟，已有利利用疏浚浚土做

42、人人工生态态岛的成成功实例例。此外外国外的的环保技技术在港港口陆域域形成、航道疏疏浚等方方面都有有广泛的的应用。国内在在这些技技术方面面比较欠欠缺，继继续突破破一些关关键技术术难题。外海交通通运输基基础设施施施工装装备与国国外的差差距主要要体现在在深水施施工作业业能力上上。我国国目前海海洋施工工装备不不适于深深水施工工的需求求，对可可用于深深水挖泥泥、基础础处理的的设备需需进一步步研制。为提高高海上施施工的效效率还需需开发适适应于外外海开敞敞海域施施工的海海上大型型升降平平台。（三）基基于全寿寿命周期期的外海海交通运运输基础础设施建建设与结结构物耐耐久性技技术基于全寿寿命周期期的外海海交通运运

43、输建设设技术的的重要内内容是如如何对结结构和构构件在明明确使用用年限（寿命）和辅以以环境下下进行从从结构设设计到材材料设计计、施工工养护到到服役阶阶段的耐耐久性设设计。从从整个设设计方法法来看，全寿命命观念的的设计方方法是继继安全系系数法和和两阶段段（正常常使用状状态、承承载力极极限状态态）设计计方法后后的又一一次结构构设计观观念的重重大改变变。这种种改变的的深层次次原因是是人们从从传统的的仅仅关关注被设设计结构构的观点点转变为为被设计计结构作作为未来来社会经经济与环环境单元元的观点点。全寿寿命观念念在国外外的房屋屋建筑领领域、公公路桥梁梁领域以以及国内内的相关关领域都都进行了了有益的的尝试，

44、但在外外海交通通运输基基础设施施构设计计中使用用全寿命命观点重重新透射射结构物物的建设设与服役役全过程程在国内内外皆是是一个创创新理念念。该技技术在外外海交通通运输基基础设施施的应用用在国内内外都属属于前沿沿技术，目前还还需进行行大量的的基础理理论研究究工作。我国现行行规范基基于的可可靠度设设计主要要考虑的的是荷载载作用下下的安全全性和适适用性，实际上上没有考考虑耐久久性的失失效概率率。有关关耐久性性设计至至今仍普普遍采用用传统的的经验方方法，不不能给出出与耐久久性极限限状态有有关的可可靠指标标或寿命命安全系系数等数数据，设设计使用用年限不不具有应应有的保保证率，造成耐耐久性设设计不合合理，不

45、不合理的的设计将将来无法法给工程程未来使使用期合合理的维维护和维维修提供供可靠的的依据，最终将将造成工工程全寿寿命成本本巨大的的浪费。近年来国国际上开开始用概概率可靠靠度方法法进行耐耐久性设设计，如如欧盟113个成成员国共共同开展展的Duuraccrette耐久久性设计计研究项项目、欧欧洲混凝凝土学会会的使用用寿命设设计模型型规范（fibb MMCSSLD），在建建立基于于可靠度度的寿命命预测模模型的基基础上，将设计计使用年年限与材材料性能能、环境境条件及及施工质质量建立立起定量量关系。为了达达到预期期的设计计使用寿寿命，综综合采用用了耐久久性高性性能防腐腐蚀新材材料和耐耐久性防防护新技技术，

46、而而且将营营运期耐耐久性维维护纳入入设计内内容，通通过营运运期的实实时监控控和定期期检测，及时发发现因环环境和荷荷载造成成的功能能退化情情况，以以便快速速恢复和和永久保保持结构构安全使使用功能能。可见见，在耐耐久性可可靠度设设计的基基础上，综合考考虑了耐耐久性新新材料、新技术术应用和和营运期期耐久性性维护的的技术体体系，比比传统经经验的耐耐久性技技术更可可靠、科科学，更更能保证证工程在在设计使使用年限限内的安安全健康康营运。国际上上的耐久久性技术术正在发发生重大大的技术术进步，而我国国在此方方面的研研究较少少。（四）外外海交通通运输基础础设施中中风险分分析与控控制研究究随着交通通运输基础础设施

47、呈呈现离岸岸化、深深水化，自然条条件越来来越恶劣劣；200万吨级级以上超超大型散散货船越越来越多多，对驾驾驶员操操作经验验提出了了更高的要求；LNGG、LPPG等危危险品船船舶增多多；水域域内各种种船舶航航行密度度越来越越大；特特殊船舶舶进港、出港及及经过跨跨海大桥桥速度越越来越快快；外海海交通运运输基础础设施在在使用期期期间受受多种不不确定因因素的影影响增多多，这无无疑都增增大了船船舶靠、离泊位位及航行行时与各各种结构构物发生生碰撞的的危险性性。目前前我国在在这些影影响因素素的分析析中尚处处于起步步阶段。因此对对外海交交通运输输基础设设施在使使用期不不确定因因素影响响的理论论分析和和控制技技

48、术进行行研究是是十分迫迫切的。外海交通通运输基基础设施施风险分析析和控制制技术与与国外差差距主要要体现在在不确定定因素分分析，失失效模式式建立，概率分分析管理理模式等等方面。2.2.2 内内河航运运建设技技术我国内河河航运建建设近二二十年有有了突飞飞猛进的的发展，在通航航建筑物物及高水水位差码码头的建建设方面面取得了了不少经经验；在在航道治治理技术术成功应应用于多多处航道道的治理理，效果果显著；内河航航运信息息化、智智能化建建设已应应用于部部分内河河航道；其中许许多技术术已接近近或达到到发达国国家的先先进水平平，部分分方面已已处于国国际领先先水平。但是在在长江黄黄金水道道建设中中，存在在大量长

49、长河段航航道系统统整治和和典型碍碍航河段段整治的的关键技技术难题题，需要要长期开开展研究究工作，同时我我国在升升船机建建设技术术和通航航枢纽建建设基础础理论研研究方面面与国外外尚有一一定差距距。在大大型河流流航道建建设规划划、管理理信息化化和智能能化、航航道整治治生态结结构方面面与国际际先进水水平还有有差距。（一）航航道建设设与整治治1、山区区河流航航道整治治技术大型河流流上游一一般为山山区河流流，国外外对于河河流上游游及主要要支流基基本采用用枢纽渠渠化手段段进行治治理，以以水资源源的综合合利用和和开发为为原则，进行统统一领导导，科学学规划，在建设设前重视视科研的的作用，进行系系统规划划、研究

50、究、论证证，尤其其美国对对密西西西比河治治理兼防防洪、航航运和发发电，将将航运放放在突出出地位。密西西西比河上上游及其其四大主主要支流流伊利诺诺斯河、俄亥俄俄河、田田纳西河河、阿肯肯色河全全部实现现了渠化化，建设设通航梯梯级1000多个个，船闸闸1300多座。因此，山区河河流滩险险处少数数炸礁、疏浚外外，很少少有碍航航发生，也就没没有形成成系统的的山区河河流整治治技术。而我国国通过对对西部山山区河流流航道整整治的系系统研究究、总结结，提出出完善的的山区河河流整治治理论和和技术。如不同同滩险分分类、碍碍航机理理、整治治原则等等等。在在这一领领域，我我国处于于世界前前列。2、平原原河流航航道整治治

51、技术国内现有有航道整整治理论论多是中中小河流流上的实实践总结结，现有有规范中中有关整整治关键键参数确确定方法法的治理理理念在在中小河河流是适适宜的。长江中中下游属属于水、沙量丰丰沛的强强冲积河河流，浅浅滩的自自身演变变规律复复杂，洲洲滩及航航槽变化化幅度大大，航道道整治工工程布置置和长江江防洪时时有矛盾盾。长江江中下游游一些浅浅滩的成成功治理理的实例例表明，很难按按照规范范规定航航道整治治参数进进行整治治，需针针对长江江中下游游水沙变变化及河河道演变变特点结结合相关关部门需需求开展展长江中中下游系系统航道道整治。长江中下下游河道道多为分分汊河型型。关于于汊道的的整治，目前国国内外采采取的措措施

52、主要要为两大大类，一一类是固固定汊道道，稳定定或调整整各汊道道的分流流比；另另一类是是塞支强强干。其其目的均均是为了了满足航航运的要要求。西西方一些些国家是是以发展展航运为为主，采采取的措措施主要要是为了了增加航航道水深深。我国国河流因因防洪的的要求，多采取取稳定汊汊道的整整治措施施。对长长江中下下游这样样的大型型平原河河流的治治理，特特别是在在大型水水利枢纽纽下游的的碍航严严重的弯弯曲分汊汊浅滩的的演变规规律和整整治措施施研究目目前尚未未有成熟熟的经验验。从航道网网整体建建设规划划来看，对整个个航道规规划特别别是航道道的发展展尺度的的研究，制定明明确的中中长期航航道建设设的规划划目标，航道、

53、船闸、船队尺尺度标准准统一、性能优优良，做做到了系系列化，规范化化和标准准化，不不仅提高高了航运运效率，而且便便于维护护。通过过不断的的工程建建设，逐逐步提高高分段的的航道尺尺度。而而我国目目前，航航道网尺尺度论证证规划还还不完善善，尤其其大型河河流干流流中长期期尺度发发展、干干支联动动，如何何航道、通航设设施、船船舶规划划配合发发挥航道道整体效效益方面面，与发发达国家家还有差差距。3、大型型河口航航道整治治技术密西西比比河每年年向墨西西哥湾推推进1550m，定向深深入海湾湾，将泥泥沙搬运运进深水水区。在在治理拦拦门沙，采用的的是双导导堤工程程束流，结合疏疏浚，以以取得所所需水深深，并将将拦门

54、沙沙航道轴轴线做适适当的偏偏转，以以避开墨墨西哥湾湾由东而而西的沿沿岸流所所造成的的严重淤淤积的部部位。德德国根据据威悉河河口潮汐汐和泥沙沙运动的的规律，采取疏疏浚与整整治工程程（长导导堤及丁丁坝）相相结合的的方法，增强了了河道本本身的冲冲刷能力力，使威威悉河能能够满足足不断提提高的航航运要求求。而我我国长江江口深水水航道治治理工程程是一项项具有世世界级技技术难度度的重大大工程，提出了了“导流、挡沙、减淤”的指导导思想，采用了了稳定分分流口、宽导堤堤加长丁丁坝群的的总体方方案，整整治建筑筑物结构构型式及及设计方方法。施施工工艺艺和施工工装备、基础技技术研究究、工程程管理模模式等方方面深水水航道

55、治治理工程程成套技技术的创创新成果果多达774项，其中原原始创新新49项项，形成成的大型型河口深深水航道道治理工工程成套套技术具具有世界界先进水水平。随着长江江口三期期工程建建设，预预计20010年年12.5m深深水航道道上延至至太仓。长江口口深水航航道建设设将有力力地促进进了长江江航运发发展，特特别是对对上海市市、江苏苏省沿江江开发、以港兴兴市的发发展战略略有极大大的带动动作用。由于南南京至浏浏河口河河段特别别是江阴阴以下三三沙（福福姜沙、通州沙沙和白茆茆沙）河河段受径径流和潮潮流的双双重影响响，江面面展宽，多汊并并存，沙沙细易动动，河床床演变复复杂，航航道整治治工程规规模大，技术难难度高，

56、本河段段航道尚尚未经过过大规模模系统整整治，在在很大程程度上仍仍然处于于天然状状态，受受自然条条件影响响大，给给长江航航运带来来了很多多不确定定性的因因素。在在对本河河段航道道进行系系统整治治之前，需要解解决航道道治理所所涉及的的关键技技术。目目前国内内外的同同类研究究中还存存在很多多待解的的问题。4、大型型航运枢枢纽基础础设施变变动回水水区及坝坝下近坝坝段航道道整治技技术研究究欧美发达达国家，枢纽建建设以水水资源的的综合利利用和开开发为原原则，进进行统一一领导，科学规规划，枢枢纽建设设运行进进行调度度相对合合理，水水位衔接接，因此此，研究究涉及较较少，而而我国以以三峡、葛洲坝坝枢纽上上下游通

57、通航为代代表，对对枢纽上上游变动动回水区区和下游游近坝段段河床演演变、碍碍航特点点和整治治技术、整治措措施进行行了研究究，拥有有一定的的整治经经验。而而对枢纽纽联合调调度条件件下变动动回水段段的航道道治理问问题目前前还处于于起步阶阶段。5、整治治建筑物物结构研研究国外航道道治理工工程结构构技术主主要为：护岸有有石块、绞链钢钢筋混凝凝土块等等的直接接护岸，也有丁丁坝、导导流堤、潜堤等等的间接接护岸。其中绞绞链混凝凝土板护护岸是一一种地毯毯式护岸岸方法，先在工工厂生产产好，再再到现场场将绞链链在一起起的水泥泥块平铺铺在岸坡坡上，以以起到防防浪抗冲冲的作用用，可以以有效地地防浪淘淘刷，保保护河岸岸。

58、我国国对传统统航道整整治结构构研究应应用研究究中，形形成独有有的较为为成熟的的护滩带带技术，在长江江等航道道整治中中得到广广泛应用用。目前，发发达国家家航道整整治中，非常重重视河岸岸稳定等等相关的的泥沙和和生态环环境研究究，并形形成较为为完善的的生态结结构设计计理论，这对于于我国河河道和生生态环境境保护具具有重要要的借鉴鉴意义，我国在在这一方方面还处处于起步步阶段。（二）船船闸建设设技术船闸建设设的主要要技术指指标为水水头、闸闸室尺寸寸及输水水时间，船闸尤尤其是高高水头船船闸的关关键技术术问题是是探求保保证船舶舶徐苏安安全过闸闸的经济济合理的的输水系系统型式式；防止止闸门段段及阀门门空化和和振

59、动的的措施以以及船闸闸的结构构形式等等。输水水系统方方面美国国发展了了法国首首创的动动力平衡衡等惯性性输水系系统，提提出了水水平及垂垂直分流流的二区区段和四四区段出出水的各各种型式式，大大大丰富和和提高了了等惯性性输水系系统在工工程实践践中的应应用，使使其成为为目前世世界上应应用等惯惯性输水水系统最最多的国国家。美美国还在在船闸上上首次并并普遍采采用反向向弧形阀阀门，并并成功应应用了阀阀门快速速开启和和阀门后后廊道顶顶自然通通气的改改善阀门门工作条条件的措措施。目目前美国国是世界界上高水水头船闸闸建设最最多的国国家，据据不完全全统计美美国已建建30mm水头以以上的单单级船闸闸5座，15mm水头

60、以以上的单单级船闸闸达233座，占占其运行行船闸总总数的88.4%，采用用分散输输水系统统的船闸闸更占其其总数的的73%，可以以说美国国是当今今世界上上对船闸闸分散输输水系统统研究最最多的国国家，尤尤其对闸闸墙长廊廊道短支支孔输水水的研究究深度已已达到可可供设计计直接应应用的程程度。前苏联对对船闸集集中输水水系统的的研究较较为深入入和系统统，对船船闸水力力学的基基本理论论做出较较大的贡贡献，早早在上世世界500年代已已有多部部船闸水水力学专专著出版版，并建建成目前前世界上上水头最最高的石石山口单单级船闸闸（H=42mm），但但其运行行条件不不好、输输水时间间较长。上世纪纪80年年代建成成运行的