本报记者 丰家卫
春风送暖,碧波荡漾。在官厅水库之上,一艘巨大的清淤船正在作业,水面上几乎看不到任何扰动,而沉积在水面下的淤泥正通过配套的管道输送到几公里之外。这艘船正是世界最大全电驱可拆装环保绞吸船“浚澜”号,眼下,它正以每小时挖出一座标准游泳池的速度,为官厅水库清淤扩容。
船从陆上来
京张高铁从官厅水库特大桥疾驰而过,远观“浚澜”船,可能觉得它只是一艘小船。实际上,“浚澜”船总长68.3米、宽11.95米,是我国首艘完全自主知识产权的全电驱“巨无霸”绞吸船,由中交天航局研发设计,“出生”在江苏启东长江水域。
中交天津航道局官厅项目党支部书记杨宝玉介绍,官厅水库是海河水系永定河上历史最久的大型水库,也是新中国成立后建设的第一座大型水库。由于长期未进行系统性治理,清淤扩容,势在必行。“浚澜”船就是为解决官厅水库长期淤积问题而量身打造的。
由长江到官厅水库,无通达水路,“浚澜”船如何来到这儿?
“我们在研发时采用独特的模块化设计,使该船能够以‘乐高式拼装’实现水陆两栖调遣。”杨宝玉介绍,为了解决清淤船运输问题,研发团队创新采用模块化设计,将“浚澜”船划分为9个主要模块和数千个零件模块,主模块全部控制在长20米、宽4米的黄金尺寸。这样一来,这艘庞然大物就能像积木块一样实现快速拆卸、灵活拼装。
由特种设备车辆运输到官厅水库,并通过公路运输,“浚澜”船所有部件运抵官厅水库后,在现场完成各箱体与分段组装,就像“变形金刚”一样,重新成为清淤利器。“这种模块化设计,让‘浚澜’船不仅可以完成官厅水库的清淤工作,也可服务于同类江河湖库的清淤需要。”杨宝玉说。
水下金刚钻
官厅水库清淤试点工程计划清除库底污染底泥1153.87万立方米,整个清淤工程挖深大、土质复杂、输送距离远、环保要求高。
官厅水库与传统湖库的清淤作业条件完全不同,水库淤泥表面土质硬度最高达7级、最大挖掘深度需要达到25米。“这意味着,传统的清淤设备在官厅水库面前,挖深够不着,甚至连表层都啃不动。”中交天津航道局官厅项目部副经理刘志强介绍,“浚澜”船采用了变频电力驱动的绞刀挖掘系统和泥泵输送系统,绞刀驱动功率达600千瓦,最大挖深25米。
作业时,“浚澜”船的绞刀如同“水下金刚钻”一般,能够轻松开挖中高强度的土质,挖掘效率是以往装备的三倍,每小时标准疏浚量达2000立方米。由于“浚澜”船专为深水湖库清淤设计,施工中如果需要,加装深水模块后,“浚澜”船最大挖深可达60米。此外,“浚澜”船内配置有智慧控制系统,可以根据不同土质自主优化作业参数,实现远程操控和监测,甚至无人化作业。
零泄漏挖掘
官厅水库清淤,生态环保是底线。如何实现环保要求,在清淤船设计的时候,研发团队有许多巧思。
杨宝玉介绍,“浚澜”船在设计之初就将全电力驱动纳入整体设计方案。在作业时,该船配备高压岸电接入模块,可实现零碳排放。同时装配自主研发设计的新型环保绞刀,相当于一把“水下微创手术刀”,能精准挖掘污染底泥却不扰动周边水体,实现“零泄漏挖掘”。
挖出来的淤泥如何运走呢?“浚澜”船配备自主研制的国际先进的新型泥泵,叠加水下泵和舱内泵“串联接力”,能将淤泥一口气输送到6公里以外。同时,铰刀舱配备了全封闭泥水分离系统,能把含水率从90%直接降到60%,现场泥浆不再横流,这些淤泥经过进一步处理后,可满足当地相关行业用土需要,真正实现了绿色环保。
目前,“浚澜”船正在对官厅水库坝前漏斗区进行清淤作业,已清淤量超过整个试点工程清淤总量的六成。完工后,将大幅提升官厅水库防洪安全、供水保障与生态涵养综合效能,为筑牢京津冀地区水安全屏障、推动永定河流域生态保护与高质量发展、保障首都战略水源地功能恢复提供坚实支撑。