水城融合生态航道构建关键技术

　　一、项目概况

　　京杭运河是我国重要的南北水运大通道，依托其优越的水运条件和腹地内丰富的矿产资源，长期以来为促进区域经济持续快速发展发挥了重要作用。国家一贯高度重视京杭运河的开发利用，将京杭运河列入国家的高等级航道规划，作为内河航运规划“四横四纵两网”之一纵。京杭运河浙江段三级航道整治工程项目的建设，对进一步完善浙江省及长三角地区高等级航道网体系，提升京杭运河整体运输能力和效益，降低社会综合物流成本、建设环境友好型社会均具有重要作用， 也是我省实施“交通强国”、“港航强省”、“内河水运复兴行动计划”以及发展“海洋经济”战略目标的重要标志性工程。

　　京杭运河浙江段三级航道整治工程起自浙江与江苏交界处的嘉兴鸭子坝，沿京杭运河向南经乌镇、练市、新市、塘栖，再向东至博陆，沿余杭与桐乡、海宁交界处往南新辟航道，终于八堡进入钱塘江，新建航道总里程 121.6km。京杭运河浙江段三级航道整治工程杭州段概算投资173.25 亿，其中杭州段是京杭运河浙江段三级航道整治工程的核心部分，总实施里程 60.3 公里，由四改三段、八堡船闸段和新开挖航道段三部分组成。

图 项目总体路线图

　　其中，新开挖航道段全长23.4km，批复概算144.21亿元。线路起于余杭博陆，沿杭州市余杭区与嘉兴市桐乡市的边界往南新辟航道，先后往返穿越五个区县市，终于八堡。新开挖航道段与320国道、沪昆普铁、沪杭铁路、沪杭高速公路、杭浦高速公路、杭州绕城公路、杭州地铁1#线、德胜路等主要通道交叉。全线开挖土方1099.3万方，新建护岸约42.7km，加固护岸约0.8km，新建桥梁20座，新建服务区2处，建设远程待泊区1处、应急锚地1处。

　　二、研究内容

　　水城融合生态航道构建关键技术主要内容包括新型生态护岸研究、土方管道输送技术研究、水城融合景观设计。

　　在设计阶段以航道和城市的交界面护岸为切入点，引入大运河新航道水城融合生态设计理念，提出新型装配式生态护岸结构标准化设计，生态混凝土材料应用和运河文化景观融合拓展，挖掘航道沿线的历史故事、文化习俗、古老传说、发展历程及生态整治技术的应用开展多元素水岸景观设计。在施工阶段针对土方施工采用先进绿色低碳工艺和技术，应用管道输送土方技术，利用水流高压泵产生压力，通过水枪喷出密实的高速水柱、切割、粉碎土体，使土湿化形成泥浆，再由泥浆泵及输泥管泵运输实现土方输送。最终形成“交通、生态、景观、文化”等“多元合一”的水城融合生态航道构建成套关键技术。

　　水城融合生态航道构建关键技术具体内容，一是通过对现有典型重力式护岸特点及适用范围的分析，创新提出的一种新型的重力式生态护岸，通过研究护岸近岸水流、护岸后水位、水质净化与生态效果等指标现场试验，进而针对新型重力式生态护岸进行设计标准化、精细化研究，最终确定生态护岸结构通用图。再通过对生态植生型预制砌块护岸的植生混凝土制备及性能测定对适生材料进行研究、观察典型植物在生态混凝土的生长特征，从而对植生混凝土的骨料级配、水灰比、外加剂含量、目标孔隙率、生态混凝土的强度、实际孔隙率、透水性、抗冲刷性进行设计与优化，并进行植生对比试验，确定植生混凝土的科学合理的配比。二是通过对管道泵送、沉淀池循环、泥浆分离等施工关键技术的研究，对水力冲挖管道、泥浆泵、沉淀池等进行合理分配与布置，最终将项目疏浚砂土通过水力冲挖管道泵送工艺进行输送，经过沉淀池净化分离水和砂土，最终合理排放及外运消纳，从而减少对自然环境的污染，节约工程成本，缓解项目周边市政道路交通压力。三是秉承大运河杭州段文化保护传承利用的使命，通过对京杭大运河文化的深入挖掘，全面推动新时代大运河文化遗产保护传承并创新性发展。对航道沿线景观进行分段设计，形成运河古韵段、新城印象段、生态田园段、都市活力段四个景观段十个景观节点，体现溯流从源的精神，展现京杭运河厚重的历史文化积淀，构建沿线的历史故事、文化习俗、古老传说、发展历程及生态整治技术应用的多元素水岸景观。

　　三、研究成果

　　新开挖航道段作为京杭古运河的延伸，既是原有航道的拓展，又是对运河文化的传承与发展。大运河新航道水城融合生态航道构建技术实现了设计创新、结构经济、施工低碳、材料生态、景观融合等特点，融合大运河文化、城市景观和低碳环保等多元素设计理念，充分展示了水城融合和运河文化传承的特点,主要研究结论如下：

　　(1)设计阶段以航道和城市的交界面护岸为切入点，引入大运河新航道水城融合生态设计理念，提出新型装配式生态护岸结构标准化设计、生态混凝土材料应用和运河文化景观融合。

　　(2)施工方面针对土方施工采用先进绿色低碳工艺和技术，应用管道输送土方技术，通过水枪喷出密实的高速水柱、切割、粉碎土体形成泥浆，再实现土方管道输送。同时采用以廉价钢渣为主剂固化材料的疏浚土固结技术，优化掺和材料的配合比和掺和顺序，最终实现高含水率、低强度的疏浚土向低含水率、高强度的工程用土改良。

　　(3)基于“人与自然和谐相处”、以人为本的理念，通过四个景观区段，十个景观节点，打造“多元合一”绿色低碳生态航道建造， 实现“文化+”融合工程的具体展现，充分展示了传统与现代珠壁互照、历史文化与时代活力交相辉映，有利于打造古运河新航道文化品牌。

　　四、研究意义

　　京杭运河是我国纵贯南北的内河水运主通道，是北煤南运和省际间大宗物资运输的大通道。随着长三角地区经济的高速发展，以及近年来杭甬运河的开通和钱塘江中上游航道的初步建成，使得京杭运河运量的持续增长与航道通货能力严重不足的矛盾日益突出。为了从根本上解决京杭运河运力不足及杭通航瓶颈问题，急需实施三级航道整治工程。为深入贯彻落实习近平总书记重要讲话精神，积极推进党的十九大“交通强国”战略，全面贯彻落实党的十八届三中、四中和五中全会精神以及省委十三届八次、九次全会精神，按照交通运输部打造“平安百年品质工程”的新理念，本项目以“建好、管好、护好、营运好”为目标，以满足人民群众不断提高的生活品质需求和浙江省高水平全面建成小康社会的需要为导向，通过建立和完善工程建设与运营管理机制，实现高水平的“安全耐久、舒适美观、生态和谐、服务优质”的总体要求，提高公路水运工程的内在质量和外在品位，促进交通运输事业的健康可持续发展。

　　同时项目按照交通运输部打造“平安百年品质工程”的新理念，根据浙江省交通运输厅《关于开展浙江省公路水运“品质工程”建设活动的指导意见》和《浙江省公路水运工程项目智慧建设三年专项行动实施意见(2021-2023 年)》，更好贯彻落实《交通强国建设纲要》精神，以高质量发展理念，推进项目建设数字化。为打造平安百年品质工程，项目推行“设计标准化、施工标准化、临建标准化、工艺精细化”，并从设计、建造及运营全周期有效控制工程质量，达到降低建设费用、缩短建设工期、保证工程质量以及减少对环境的影响等目标。打造“安全耐久、舒适美观、生态和谐、服务优质”的美丽绿色航道，对提升内河水运工程建设水平、实施品质工程具有重要意义，能推动浙江省乃至全国内河航道建设水平的不断提升与发展。