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Array|水利万物，与“泥”共舞，靠“挖泥”如何拿下国家科技进步奖最高奖项|新科普

摘要：我家后面就是大堤 ， 水大时堤内水位远远高过家里房子 。
“我从小记事起 ， 就知道每年8月到10月是洪水期 。我家后面就是大堤 ， 水大时堤内水位远远高过家里房子 。”在上海交大船舶与海洋工程设计所所长何炎平【附视频】记忆中 ， 每年村里壮年劳力都要兴修水利 ， 趁枯水季节父辈们肩挑背扛 ， 全靠人力一年年地把堤坝加高加固 。“现在想想 ， 如果当年就有挖泥船之类的工程船舶 ， 那效率和安全系数不知高多少 。”
在今年举行的2019年度国家科学技术奖励大会上 ， 上海摘得国家科技进步特等奖 ， 这就是以上海交通大学为第一完成单位的“海上大型绞吸疏浚装备的设计研发与产业化”项目 。俗称“挖泥船”的海上大型绞吸疏浚装备 ， 靠“挖泥”如何拿下这一国家科技进步奖的最高奖项呢？
“可以想象一下 ， 一条船一天的挖掘、输送量 ， 可以把一个足球场堆高约18米 。”为了量化这个“水上大力士”在疏浚航道、吹填造陆、码头建设中的海量“吞吐能力” ， 上海交大海科院杨启研究员打了一个比方 。作为由五六十条大船组成的“挖泥船世家”新成员之一 ， 拥有完全自主知识产权的“新海旭”号下水时就成了世界上最大的重型非自航绞吸装备 。
Array|水利万物，与“泥”共舞，靠“挖泥”如何拿下国家科技进步奖最高奖项|新科普
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【百年船史】
在河海工程建设领域 ， 大型绞吸挖泥船一直扮演着举足轻重的定海神针角色 。而一部现代中国疏浚史 ， 就是国产装备逐步成长壮大的典型过程 。
作为特种工程船 ， 全球挖泥船设计和建造市场曾长期以来被欧洲船厂主导 ， 世界上绝大多数的绞吸挖泥船主要集中在四大疏浚公司 ， 荷兰、比利时等企业拥有庞大的挖泥船团队 。在中国 ， 如果以甲午战争之后海河工程局（现中交天津航道局前身）于1897年成立为起点 ， 中国现代疏浚业已经驶过“一双甲子”的风雨征程 。百余年来 ， 作为疏浚业的核心利器 ， 中国疏浚装备经历了从整船进口到国内自主设计建造的嬗变 。
大国重器 ， 筑梦深蓝 。如今 ， 从海岸向内陆辐射 ， 中国年疏浚量已超16亿立方米 ， 成为少数几个能够自主开展大规模吹填造陆和航道疏浚工程的国家之一 。其中 ， 上海交大就成功设计60多艘各种大型挖泥船 ， 从洋山深水港工程、长江口深水航道整治工程 ， 到环渤海经济带建设、粤港澳大湾区建设 ， 这些船在祖国江河湖海的疏浚量占全国总量75%左右 ， 承担洋山港、天津新港、长江口深水航道等我国沿海沿江70余项重大疏浚工程以及一些国外疏浚工程 。
翻开21世纪以来的这部挖泥船“家谱”——2004年建成国内首座大型绞吸挖泥船“航绞2001”；2006年建成国内首座配备浅水倒桩-钢桩台车定位技术的“天狮”；2009年建成国内首座采用变频技术的大型绞吸挖泥船“宇大1号”；2009年建成国内首座挖岩大型绞吸挖泥船“天麒号”；2010年建成亚洲最大自航绞吸挖泥船“天鲸号”；2013年建成首座用于三峡尾急流航段的大型绞吸挖泥船“长狮9”；2017年建成世界最大非自航绞吸挖泥船“新海旭”……
【科技满船】
以2018年交付的“新海旭”大型绞吸挖泥船为例 ， 它总长138.0米 ， 总装机功率26100千瓦 ， 标准疏浚能力每小时6500立方米 。杨启介绍 ， 如果每天按照16小时工作量来计算 ， 由“新海旭”挖掘细粉沙 ， 一天就可以疏浚10到12万立方米沙土 ， 在一个足球场的面积上堆起约6层高的公房 。
“新海旭”这样的大型水面工程装备如何“吐故纳新”现场作业？挖泥船上 ， 控制人员在疏浚控制台前轻轻操纵疏浚手柄 ， 带有缓冲系统的钢桩先对船舶进行定位 ， 让船舶在横移锚系统的作用下 ， 开始绕着钢桩作扇形摆动 ， 并不时前移……与此同时 ， 绞吸挖泥船挖掘出来的泥沙被“吹”到更远的地方……这些特种船舶 ， 好似“钢铁森林” ， 从绞刀架、钢桩、液压油缸、绞车到钢丝绳、滑轮等等 ， 多种疏浚作业设备与船舶本身协调融为一体 。每一个细节带来的一系列变化 ， 都做到全船各类设备的最优配置 。


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