【大河财立方记者陈诗昂钦州报道】10月13日,“活力中国调研行”采访团来到平陆运河马道枢纽。站在船闸顶部往下看,巨大的闸室像一座嵌在山体里的深槽,两侧闸墙高耸,输水廊道纵横交错。这里建着世界规模最大的内河省水船闸。
“平陆运河从西江到北部湾,天然落差约65米,相当于20多层楼。”平陆运河集团广西平陆运河建设有限公司总工程师潘剑指着闸室说,船从西江驶入运河后,要经过马道、企石、青年3座梯级枢纽,逐级“下楼梯”才能抵达北部湾。通过这道“水上阶梯”,每过一次都要耗掉大量水。
天然落差大,意味着船闸运行耗水量大;但取用西江水资源有刚性约束。如何在水资源约束下保障通航能力?平陆运河省水船闸建设,为国内内陆水运提供了一个可参照的方案。
广西看似不缺水
为何要建世界级省水船闸
在不少人的印象里,广西河网密布,建设运河似乎不愁水源。但在马道枢纽现场,潘剑给出的答案却出乎意料:“我们建设运河遇到的第一个难题,其实是缺水。”
平陆运河的水来自郁江,郁江是西江最大支流。西江一路向东,既要保障下游珠三角城市与产业用水,枯水期还要承担“压咸补淡”任务,是粤港澳大湾区(885521)供水安全的关键一环。作为人工开通的运河,平陆运河从西江调水存在严格的刚性上限,每年允许取用的水量仅有10亿立方米。
“如果沿用传统船闸模式,每次过闸将闸室全部水体直接下泄,想要实现8900万吨的设计通航能力,行不通。”潘剑说。传统船闸“过一次船放一闸水”的做法,让运河过闸能力面临减半的风险。省水,成了平陆运河必须啃下的硬骨头。
一座“叠起来”的省水池
如何省出60%的水
解决方案,藏在一座“叠起来”的省水池里。
马道和企石枢纽都采用了世界首创的三级省水池叠合式布置——高、中、低三级蓄水池层层叠加。船舶下行时,闸室的水依次存入三级池子;上行时,再反向补回闸室。水不必在每次调节水位时都直接排向下游,而是在闸室与省水池之间循环利用。
省水率达到60%以上,三大枢纽每年节水超10亿立方米,相当于70个西湖,也相当于1500万个家庭一年的用水量。
省水的代价,是技术难度的指数级上升。
三级叠合式省水池的输水廊道里有32扇阀门,是普通船闸的4倍,单扇阀门重达70吨。阀门多了,输水时间就会拉长,通航效率将下降。
为了在有限空间里完成快速输水,技术团队把阀门启闭速度做到了行业极限:开门1分钟,关门30秒,是常规船闸的2到4倍。他们还用金属3D打印技术做出“迷宫式缓冲套”,让70吨重的阀门在高速下落中稳稳刹住。
省水不是白得的,多出的环节最终要折算成船员的等待时间。但通过这套组合技术,单闸次全部输水时间压缩到了16分钟以内,在节水和通航效率之间找到了平衡点。
从“没有标准”到“输出标准”
平陆运河为内陆水运打了什么样
作为世纪工程,平陆运河有许多开创性的探索,省水船闸就是其中一项。
“国内没有同类通江达海省水船闸工程,从设计参数到设备标准,全部要从零摸索。”潘剑说,运河建设之前,省水船闸没有建设标准,“没有标准就制定标准”。团队建立了平陆运河三大技术标准,并牵头编制《省水船闸设计规范》。
这套“平陆方案”的意义,在于为国内更多内陆运河工程提供了一个可参照的答案——在水资源有限的前提下,如何让运河通航能力不打折扣?
潘剑在采访中透露,省水船闸是今后国内水系连通人工运河主要采用的结构形式。国内不少规划中的水运项目,同样面临水资源约束和通航效率的平衡难题。平陆运河的实践,相当于提前蹚出了一条路。
随着平陆运河正式通航,这座世界上最大的内河省水船闸已投入使用。它在建设过程中形成的一系列技术标准,正在为未来中国内陆水运工程提供参考。
