上海市建造洋山港是一个错误
选自《长江策》
简介:
江窄水深,长江武汉大桥段、南京大桥段、鄂东牛关矶段水深分别达到30米、40米、100米!因为这几处江面很窄。
在长江口建造两条宽顶堤,将长江口水面宽度缩至1.5-2.5公里,可使长江口主航道被自然浚深至-28米!长江口沿岸各市通过填江造陆工程可增1千平方公里的黄金地块,新增土地价值数万亿元。
长江口收缩工程能使长江入海口主航道深度超过28米!长江深水航道会因此有一个通畅的大门口!
有人可能会嗤之以鼻:并非只有长江大桥制约长江航运!上海黄浦江吴淞口以东的长江入海口并无锁江大桥,超过12万吨的海轮一样无法进入长江!长江水入海时会遇到海潮顶托,泥沙会沉积下来,形成拦门沙,使长江入海口处的水道被大大淤浅,无法通行大型海轮。有了拦门沙,长江干道休想建成《长江策》所构想的深水航道!国家有关方面花费12年的时间耗费150亿巨资启动的长江口深水航道工程,也只将长江口主航道浚深到12.5米!因为长江口水域会继续淤积,这样的水深还很难维持。上海市为适应世界远洋船舶吨位不断增大的趋势,只能花费巨资(约500亿元!)在东海小洋山岛上建造洋山港,并建造了全长32.5公里的超长桥梁——东海大桥使上海市与洋山港相连!而洋山港目前的设计水深也只有15.5米!如果拦门沙的问题可以解决,上海市何须如此大费周折?想让长江口主航道水深超过28米,想让吃水18米的大型海轮常年上溯至武汉,简直是异想天开!
这种观点是错误的。刚果河的水量比长江大,其河口处就没有拦门沙!世界著名长河尼罗河(长期被认为是世界第一长河)的年径流量较小,河口处810亿m³,约为长江的1/12,阿斯旺水库建成后,尼罗河河口也没有拦门沙!国际舆论不是担心尼罗河河口的泥沙太多,而是泥沙太少了,使河口三角洲海岸增加了被海水侵蚀的危险。世界著名航运河流莱茵河河口有没有拦门沙?更没有!我不知上海市为何要建设洋山港!洋山港海域的水深并不理想,且距离上海市的大型企业、仓储区较远,主要货物因需要通过很长的东海大桥转运会增加相应的陆运成本,大海中孤立港区也容易受到海风海浪的不利影响!我也不知道疏浚长江口的工程为何是这样进行的:——工期长,代价大,效果不如人意!即使是这种不如人意的效果,后期维护还非常困难!我不知道为何会出现这些让人困惑的事情!
浚深长江口主航道真的很难么?
不!
在江阴以东的长江口适宜水域,用大型吸沙船吸取泥沙,将吸取的泥沙抛向一侧,形成一段坡度较小的宽顶堤,配合用高压空气在水底吹沙的技术让宽顶堤内侧形成一道深度不小于28米的沟槽,然后在宽顶堤内侧面用适宜方式平铺一层角石和混凝土异形块,厚度可暂定为3米,之后再以相同的方式向东方的大海一段段直线延伸(当然可以多段同时进行),一直延伸到长江口附近,表层铺石的宽顶堤高度是西高东低,低潮线以上的部分必须能够挡水,挡水面的主体基础不能完全依赖泥沙,应具备常规水坝的功能,南北两道相距1.5-2公里的宽顶堤同时施工(当然,不同时施工也有益处),宽顶堤完成后,长江口浚深工程就基本完成了。
我们来看看工程效果。几十公里宽的长江口被收缩成1.5-2公里宽的水道(宽度也可能是2.5公里或3公里,究竟多宽,应该进行严谨的科学研究。这里可以提供刚果河河口处河道宽度用于参考,刚果河河口处宽度为4公里,平均年径流量为1.3万亿m³,比长江多三分之一。可以这样思考:刚果河河口处的河床未必不能够再深一点,河面宽度未必不能再收缩一点),水道大大变窄,长江口处的长江干道中可能全部都是淡水,水位也会略有增高,长江口地区冬季遭受海水入侵(地下水盐碱化)的威胁就被彻底清除。
汛期防洪可能会出现问题!因为排洪水道变窄,长江口排洪能力势必下降。但这究竟有多大问题呢?水面变窄,水深却会增加,长江口排洪水道的截面积并没有减少太多!长江口处的水含盐量降低(基本为淡水),此处的水相对海水的渗透压较往昔增加,江水入海的速度也会相对增加,因此,泄洪能力并没有大幅度减小。两道宽顶堤建成后,万一出现54年那样的大洪水,让洪水从宽顶堤几处预设的泄洪口向南北两个方向排出去就是了,泄洪口由钢筋混凝土建造,其豁口底部高度与可能出现的洪水位相差很小,大约一两米左右,所受的冲击力不大,无需太大的投资。长江流域调蓄水库建成后,就不用担心泄洪的问题了,因为长江的流量被基本稳定下来,长江口没有了通俗意义的洪水。
长江口水道的深度将超过28米!世界上现有的超级远洋巨轮基本都可以进入。不用吃惊,这不是人工疏浚的结果,而是源于水力的冲击。一条河流如果水量不变,河道变窄,河道深度必然会加大!武汉江段长江一桥处“龟蛇锁江”,江面较窄,水深达三十余米!南京江段长江一桥处江面收窄,水深达四十余米!鄂赣交界处的长江干道(临近长江下游起点湖口)收窄至六百多米,有人测得此处江水最大深度竟达到惊人的一百多米!如果长江入海处江段变窄,江阴水位一定会被壅高,长江口淡水相对东海海水渗透压一定会增加,长江入海水道水流速度必然相对提升,按照水动力学理论,水速增加会导致水流冲击力和输沙能力以更大幅度增加,水道就会因此被浚深。尽管东海潮起潮落使长江口泥沙运动呈现复杂形态,但总体上很简单,那就是泥沙会排向东海!在海流(即东海沿岸流)的作用下,排出泥沙的主要部分会输向长江口的南方!即使没有三峡大坝,对于长江航道而言,所谓的拦门沙威胁也可以被消除!
三峡大坝上游的金沙江和嘉陵江是长江主要的泥沙来源,三峡大坝的泥沙淤积在中国争论了很多年,无论如何,三峡水库都会拦截巨量泥沙,即使三峡水库采取排浑蓄清机制,在死库容(170亿m³)淤满之前,泥沙沉积量仍然大于排出量!实际情形则是不用等到死库容淤满,中国就已经知道长江上游的河沙是重要资源不会白白遗弃!有了三峡水库,长江中下游的泥沙含量就会显著减少!三峡水库蓄水后长江中下游的泥沙含量已经减小了(退耕还林政策也取了很大作用),长江水没十年前那么浑浊了,这一点大家有目共睹。长江水变清后在长江口的挟沙能力就会进一步增强(河流越清澈,挟沙能力越强)!水道会进一步浚深!尼罗河下游河道被浚深就是类似原因造成的。三峡工程开工时间较早,中国颁布退耕还林政策也不是太迟,不知上海人和长江口的疏浚者为何不用“江水冲沙”的方式浚深长江口?
世人说上海人是最聪明的,那么,我可以与聪明的上海人讲讲道理。在东海海域之中建设32.5公里长的巨型桥梁是何等的困难?要耗费多少建设资金?将东海中的小洋山岛变成国际化巨型港口是何等的困难?要耗费多少建设资金?宝钢、上海石化、上海热电厂等大型公司以及众多外贸企业就是因为要降低原材料运输成本才企盼上海地区拥有深水港口,现在倒好,新港口的水深并不理想,离上海市却有数十公里之遥,绝大部分货物都需要汽车转运,运输成本究竟能够降低多少?全世界有那座著名海港依赖32.5公里长的“窄喉管”吞吐巨量物资?热带气旋来了,台风来了,孤立于辽阔海面之中的洋山港无有屏障,在狂风巨浪的侵袭中不能作业,连东海大桥上的汽车都可能会禁止通行,有多少重要的物流会被阻滞?有多少人会为此窝心?上海地区每年有多少热带气旋和台风光临?美国、西欧、日本、印度,世界上的其它国家,哪个国家的深水港口是这种状态?自古以来,人们都是在有屏障的海湾建造海港,世界上有那座著名海港孤立地深入到四周旷荡的大海之中?世界大港港区面积通常有几十平方公里,鹿特丹港面积有一百多平方公里,小洋山岛的面积只有可怜的1.76平方公里,岛上居然还有数千原居民!更遗憾的是该岛山多平地少,淡水资源严重不足!想在小洋山岛上建造世界级大港岂非儿戏?大上海寄予厚望的最重要港口硬件如此之差,拿什么与鹿特丹、纽约、横滨、釜山、孟买这类世界著名港口竞争?上海因长江而兴,为何要抛弃长江耗巨资在茫茫东海上建造孤港?长江是世界最伟大河流,因上海背弃,长江便不再伟大么?未来时期长江流域一定更加兴盛繁荣,上海抛得开弃得了长江么?
长江口收缩后又是如何?-28米深水航道有可能伸延到黄浦江下游(黄浦江水位可能会升高,但升高幅度不大,不会对上海市造成负面影响。由于黄浦江流域地势较为平坦,江水泥沙含量小,长江口被浚深后,黄浦江中下游也可以通过工程技术大幅浚深),一寸水深一寸金,这个道理对渴求深水港口的上海人来说不会不懂!长江口及黄浦江下游大幅度浚深后,几十万吨的远洋巨轮可以直接驶入黄浦江中下游各大码头,甚至直接驶入某些大型企业(如宝钢)的自备码头,各码头比东海中的洋山港码头更少受到风暴和巨浪的侵袭,这是何等的境界?
另外,还有一个令你们心旌摇动的巨大惊喜会落到你们的头上!长江出海口有三条水道,北水道过分弯曲,不宜单独作为万里长江的入海口!假如选择中水道作为入海口,长江入海口河道总体上弯曲度较小,入海线路比南水道短,同样是向东南方向倾斜,同样能适应地转偏向力的影响和沿岸流的影响,不同的是,上海市因此有了全世界条件最优的深水港口建设区!面积近两百平方公里!上海市的陆地面积也将会增加两百多平方公里(当然要配合填江造陆工程)!这些新增土地区位优势独特,其中任何一亩土地都是万金难买!如果你们不甚明白,去荷兰鹿特丹港看看就知道了。
假若上海市于长江口深水岸线之旁新增的黄金地块价值为每平方米1万元(约为武汉市主城区地价的1/9),200平方公里新土地的总价值就是2万亿元!大上海啊,你能不为此感到惊喜么?
两道宽顶堤于是便成了长江入海口新的江岸!从这个意义看,宽顶堤内侧面在铺石时可考虑注入水泥浆之类的胶结材料,以增强结构的稳定性,角石与混凝土异形块的铺设厚度在后期也有可能需要增加,但十几年之内可能没这个必要,以后的增加量也不会大,趋于稳定无需继续铺石的时间不会很长。
那么,首次铺石究竟有多大的工程量呢?
假设宽顶堤内侧的斜面宽度为50米(坡度小于埃及金字塔,结构较为稳定),单堤全长约为160公里,首次铺石厚度为2米,所需角石和混凝土异型块的体积(含隙)是0.32亿m³,不是太多。假设每立方米铺面材料(含隙)的价格为300元,所需铺面材料总价约为96亿元,不是很贵。从江阴江段开始向东海逐年推进,每推进一段,这一段江床就会自然浚深!假设南北两线每年各建堤23公里(作业面很长,需要的施工机械和施工人员比较多,但共和国完全能够形成这样的建设能力),大约7年可以完工。
长江中下游某些江段为岩基江床(特别是南京至湖口之间),建设长江深水航道需要浚深江床,岩基江床的开凿十分困难,所以,必要的开凿工程应该提前进行,开凿出来的石料正好可以用于长江口收缩工程。
靖江、张家港、南通、常熟、太仓等市的既有码头被长江口收缩工程隔在新形成的长江深水航道之外,怎么办?
这个很容易!在长江口南北两侧分别保留两条航道便可以了。北侧航道出入口可选择为原长江北水道,缺点是连接东海的那一段需要人工浚深,岸线需要拥有抗御海浪侵蚀的能力,维护航道深度也需要付出后期成本,所以,最好将北侧航道连接东海的部分封闭填埋,在新形成的长江口北岸留两个60-80米宽的通道口,一出一进,通道口因海潮涨落会受到水流的强烈冲击,需要建设坚固的钢筋混凝土工程。由于通道的宽度和截面积都不大,预计不会对新长江口的泥沙运动造成严重影响。南侧航道更为简单,通道连通黄浦江便是。
虽然需要保留南北两侧航道,但内侧铺石的宽顶堤不用太长时间便会变成陆地!因为这里的陆地实在是太珍贵了,有关城市不会不明白这一点!完成长江口收缩工程,长江口沿岸地区会增加1千平方公里左右的风水宝地!每个沿岸城市都可能从中分得一杯羹。填江造陆工程所需填料从何而来?就近吸取泥沙显然不够,长江干道许多地方都需要裁弯取直,可以从裁弯取直工程中得到优质填料,太湖、巢湖、鄱阳湖、洞庭湖等连江大湖有浚深的必要,可取出的填料难以估量!假设长江口填江造陆区江床的平均高度为-6米,新陆地的高度为5米(黄海高程),以舱室容积3万m³的专用船舶运送填料,每一船可造陆0.27万㎡(400余亩)!再假设新陆地每平方米价值1万元(为大城市高地价的十分之一),每船填料造陆后形成的陆地地价就是2700万元!惊人吧!填料运输距离很短,油料要不了很多钱,取土不要钱,填江造陆工程不仅具备可行性,还有可能形成很高的经济效益。
长江口收缩工程总体上对生态环境不会造成严重的负面影响。不要用自然地貌被改变反对长江口收缩工程,长江口十年一小变,五十年一大变,谁还有本事维持长江口自然地貌不发生变化?不过,如果只留下一条入海水道,长江口收缩工程有可能给长江鱼类洄游造成不小的麻烦!如果这个问题没有更好的解决方式,长江口可能不适合改成一条入海水道了!但长江口收缩工程依然能够进行,只是需要对两条(或三条)原入海水道都实施收缩工程!入海水道总宽度的设计值依然不变,每条水道收缩后的水面宽度变小,估计最窄水道的宽度不会小于300米,宽度仍然大于苏伊士运河,通行任何吨位的远洋巨轮都没有问题,但宽顶堤总长度须增加一倍(每条入海水道可能需要建造2条宽顶堤,但南水道和北水道靠近陆地的一侧堤防坚固并建有港口设施,有保留的必要,所以,预计只需要分别在两水道内侧建造一条宽顶堤即可)!这是保护长江鱼类洄游通道必须付出的代价!由一条入海水道改为三条(或两条)入海水道并不影响填江造陆工程的实施,更不会导致新陆地的面积减少,长江口既有港口依然能够续存,但需要建造足够的江底隧道使长江口南北两岸地区与江中洲密切相连。
(有朋友欲提出质疑,或希望更全面了解这篇博客的立论基础,请阅读《长江策》。)
姚潇霖
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