十二五863計(jì)劃水運(yùn)專業(yè)戰(zhàn)略研究

“十二五〞863方案水運(yùn)專業(yè)戰(zhàn)略研究PAGE“十二五〞863方案水運(yùn)專業(yè)戰(zhàn)略研究2024年11月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1．“十一五〞情況總結(jié) 11.1課題進(jìn)展情況及成果 21.2存在問題 32.戰(zhàn)略需求和開展趨勢(shì)分析 42.1國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)開展對(duì)水運(yùn)的戰(zhàn)略需求 42.2我國(guó)技術(shù)現(xiàn)狀與國(guó)外開展趨勢(shì)及其差距 112.3“十二五〞水路交通技術(shù)開展主線及重點(diǎn)突破方向 353.開展思路和戰(zhàn)略目標(biāo) 373.1開展思路 373.2戰(zhàn)略目標(biāo) 384.開展重點(diǎn) 414.1戰(zhàn)略重點(diǎn) 414.2重大戰(zhàn)略產(chǎn)品 544.3重大技術(shù)系統(tǒng) 655保障措施 825.1工程選擇 825.2體制機(jī)制保障 825.3團(tuán)隊(duì)建設(shè)與人才培養(yǎng) 835.4基地和平臺(tái)建設(shè) 835.5成立水運(yùn)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟 83PAGE371．“十一五〞情況總結(jié)?國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)開展規(guī)劃綱要〔2024-2024〕?〔以下簡(jiǎn)稱?規(guī)劃綱要?〕針對(duì)我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)存在的運(yùn)輸供給能力缺乏、綜合交通體系建設(shè)滯后、各種交通方式缺乏綜合協(xié)調(diào)、交通能源消耗與環(huán)境污染問題嚴(yán)峻等問題，確定了包括“以提供順暢、便捷的人性化交通運(yùn)輸效勞為核心，加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，開展交通系統(tǒng)信息化和智能化技術(shù)，平安高速的交通運(yùn)輸技術(shù)，提高運(yùn)網(wǎng)能力和運(yùn)輸效率，實(shí)現(xiàn)交通信息共享和各種交通方式的有效銜接，提升交通運(yùn)營(yíng)管理的技術(shù)水平，開展綜合交通運(yùn)輸；促進(jìn)交通運(yùn)輸向節(jié)能、環(huán)保和更加平安的方向開展，交通運(yùn)輸平安保障、資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)等方面的關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破并得到廣泛應(yīng)用；圍繞國(guó)家重大交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)，突破建設(shè)和養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)，提高建設(shè)質(zhì)量，降低全壽命本錢〞的科技開展思路，明確提出了包括重點(diǎn)研發(fā)離岸深水港在內(nèi)的“交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)及裝備〞的科技開展優(yōu)先主題。為貫徹?規(guī)劃綱要?的要求，“十一五〞國(guó)家863方案在現(xiàn)代交通技術(shù)領(lǐng)域“重大交通運(yùn)輸根底設(shè)施核心技術(shù)〞專題中設(shè)立了水運(yùn)行業(yè)第一個(gè)國(guó)家863課題“離岸深水港巖基淺埋輕型結(jié)構(gòu)碼頭建造技術(shù)研究〞。“十一五〞科技支撐方案在水運(yùn)交通領(lǐng)域設(shè)立了“現(xiàn)代效勞業(yè)共性技術(shù)支撐體系與應(yīng)用示范工程〞、“遠(yuǎn)洋船舶壓載水凈化和水上溢油應(yīng)急處理關(guān)鍵技術(shù)研究〞和“國(guó)家海上應(yīng)急搜救系統(tǒng)工程關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范〞3個(gè)工程，其中包含了“現(xiàn)代物流效勞示范工程〞等8個(gè)水運(yùn)課題。1.1課題進(jìn)展情況及成果我國(guó)離岸深水港建設(shè)技術(shù)需求十分迫切，“十一五〞863方案設(shè)立了目標(biāo)導(dǎo)向類課題“離岸深水港巖基淺埋輕型結(jié)構(gòu)碼頭建造技術(shù)研究〞，要求提出針對(duì)水深大于25m、設(shè)計(jì)波高12～15m、海流速度2～3m/s、巖基覆蓋層厚度0～15m，惡劣自然條件下的碼頭建造技術(shù)。目前課題實(shí)施順利，已提出輕型碼頭結(jié)構(gòu)型式等多項(xiàng)研究成果，將形成完整的、到達(dá)國(guó)際領(lǐng)先的離岸深水港建設(shè)技術(shù)，建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，指導(dǎo)我國(guó)沿海重大港口工程建設(shè)，到達(dá)躲避工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化方案、節(jié)約投資、加快建設(shè)速度的目標(biāo)，滿足我國(guó)沿海港口建設(shè)開展的戰(zhàn)略需求，提升我國(guó)港口建設(shè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，并且為拓展和提升現(xiàn)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供技術(shù)支撐。“十一五〞科技支撐方案“現(xiàn)代效勞業(yè)共性技術(shù)支撐體系與應(yīng)用示范工程〞工程中的“現(xiàn)代物流效勞示范工程〞課題，主要包括：〔1〕建設(shè)基于現(xiàn)代港口的散貨、集裝箱和汽車等物流效勞示范工程；〔2〕建立區(qū)域現(xiàn)代散貨物流、集裝箱物流和汽車物流等公共信息效勞與應(yīng)用效勞平臺(tái)；〔3〕散貨、集裝箱和汽車等典型物流效勞平臺(tái)互聯(lián)及業(yè)務(wù)集成；〔4〕現(xiàn)代物流技術(shù)在危險(xiǎn)品集裝箱物流監(jiān)控中的應(yīng)用；〔5〕實(shí)現(xiàn)公共碼頭與鋼鐵企業(yè)間物流鏈與生產(chǎn)鏈的無縫銜接；〔6〕建成世界第一條投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的民用集裝箱電子標(biāo)簽國(guó)際示范線?！?〕建立基于港口碼頭的完整汽車物流平臺(tái)。目前，該課題研究任務(wù)根本完成。目前，“十一五〞水運(yùn)行業(yè)其他幾個(gè)科研課題的研究工作也正按方案、有步驟的進(jìn)行，總體情況良好。1.2存在問題經(jīng)過30年的改革開放，水運(yùn)交通行業(yè)走過了引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新的科技開展之路，目前沿海港口建設(shè)與遠(yuǎn)洋航運(yùn)已到達(dá)世界先進(jìn)水平，承擔(dān)了我國(guó)90%的外貿(mào)運(yùn)輸。我國(guó)內(nèi)河運(yùn)量也在迅速提高，2024年長(zhǎng)江干線年運(yùn)輸量超過11億噸，相當(dāng)于16條京廣鐵路的運(yùn)量，到2024年，長(zhǎng)江干線貨運(yùn)量將到達(dá)13億噸，是美國(guó)密西西比河的兩倍多。與我國(guó)水運(yùn)交通運(yùn)輸蓬勃開展不相適應(yīng)的是，目前我國(guó)在水運(yùn)方面的科研投入力度與水運(yùn)交通運(yùn)輸對(duì)重大技術(shù)系統(tǒng)及戰(zhàn)略產(chǎn)品的研發(fā)需求尚有差距，國(guó)家類課題偏少，“十一五〞863方案和科技支撐方案中水運(yùn)方面僅9個(gè)課題，有必要加強(qiáng)國(guó)家層面的水運(yùn)科研投入，建立滾動(dòng)支持的長(zhǎng)效機(jī)制。2.戰(zhàn)略需求和開展趨勢(shì)分析2.1國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)開展對(duì)水運(yùn)的戰(zhàn)略需求交通運(yùn)輸是支撐我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)開展的根底性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。改革開放以來，我國(guó)水路交通事業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的開展，尤其是近十年以來，我國(guó)在水上交通運(yùn)輸建設(shè)上取得了舉世矚目的成績(jī)。由于我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速開展，水上交通運(yùn)輸建設(shè)還是相對(duì)滯后，仍不能滿足我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)開展對(duì)水上交通運(yùn)輸?shù)膽?zhàn)略需求?！笆濞暺陂g，是我國(guó)深入貫徹科學(xué)開展觀、全面建設(shè)小康社會(huì)、積極構(gòu)建和諧社會(huì)的關(guān)鍵時(shí)期。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速開展，“十二五〞期間水上交通運(yùn)輸量將進(jìn)一步加速增長(zhǎng)，水運(yùn)交通運(yùn)輸?shù)拈_展面臨著面向世界、面向未來，滿足效勞于全國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)開展的戰(zhàn)略需求，集中表達(dá)在以下四個(gè)方面：〔一〕加快外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)開展的多層次需求隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速開展，港口根底設(shè)施建設(shè)開展迅猛，港口吞吐量的不斷增長(zhǎng)，使很多港口的原有港區(qū)已趨飽和。另一方面,自然條件優(yōu)越的港址大部已被開發(fā)，同時(shí)船舶向大型化趨勢(shì)開展促使碼頭建設(shè)從有掩護(hù)水域向半開敞、開敞、深水水域開展。這些水域的自然條件較差且比較復(fù)雜，大體可歸納為水深、浪高、流急、沖淤?gòu)?qiáng)度大和地基軟弱等。目前我國(guó)已有建造在天然水深超過30m、設(shè)計(jì)波高達(dá)12m的深水防波堤；集裝箱碼頭和海灣大橋的設(shè)計(jì)流速已分別到達(dá)2.5m/s和3.0m/s以上;深水外航道一次驟淤?gòu)?qiáng)度可達(dá)2m以上。目前，我國(guó)建港技術(shù)還不能滿足我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)開展對(duì)離岸深水港的戰(zhàn)略需求，且與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)尚有一定差距，急需開展在深水、大波高、強(qiáng)流等惡劣自然條件下的離岸深水港建港技術(shù)，軟基處理技術(shù)和碼頭及深水航道淤積的研究工作。人工島為在海域中人工建造的陸地，其主要作用是增加陸域面積和岸線長(zhǎng)度。人工島上可以建設(shè)深水港、飛機(jī)場(chǎng)、大型電站、核電站、煉油廠、選礦廠、冶煉廠、水產(chǎn)加工廠、紙廠、廢品處理廠、水文氣象觀測(cè)站以及毒品或危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)等。由于陸域和岸線資源的限制，海上人工島的建設(shè)逐漸成為關(guān)注的焦點(diǎn)問題。人工島普遍處于惡劣的海洋環(huán)境之中，受到風(fēng)浪、潮流、海冰及風(fēng)暴潮的影響較大。此外人工島的建設(shè)可能導(dǎo)致海洋水動(dòng)力環(huán)境，致使泥沙淤積、灘涂底質(zhì)結(jié)構(gòu)等發(fā)生變化，其中的諸多因素之間的關(guān)聯(lián)性和不確定性非常復(fù)雜。國(guó)外在人工島建設(shè)方面有著豐富的技術(shù)，尤其是日本海上人工島建設(shè)已有幾十年的經(jīng)驗(yàn)積累。世界上最大的人工島建設(shè)工程——迪拜棕櫚島，建成后迪拜的海岸線將增加720公里。我國(guó)已竣工的澳門國(guó)際機(jī)場(chǎng)是我國(guó)第一座海上人工島機(jī)場(chǎng)，該機(jī)場(chǎng)的人工島場(chǎng)道工程由中港集團(tuán)承擔(dān)設(shè)計(jì)及施工總承包。我國(guó)渤海灣內(nèi)許多油氣田的開采都采用了人工島的形式，自張巨河人工島后，渤海灣內(nèi)陸續(xù)建成多個(gè)用于油氣開采的人工島。目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)速度開展迅猛，沿海許多大城市的岸線資源都十分緊張，天津市已經(jīng)開始其人工島的建設(shè)工程，此外，大連、上海、廈門、廣東、?？诘鹊囟加薪ㄔO(shè)人工島的規(guī)劃。我國(guó)在人工島建設(shè)方面尚處于起步階段，在人工島的平面布置、結(jié)構(gòu)型式、根底處理、筑堤材料、護(hù)面塊體和防沖護(hù)底等方面尚有亟待解決的技術(shù)問題，在海洋環(huán)境與人工島的相互影響方面也需要進(jìn)行根底理論的研究，此外在施工技術(shù)和施工設(shè)備上還需突破深水作業(yè)等問題。我國(guó)目前城市間的社會(huì)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系日趨緊密，城市間的交通運(yùn)輸已經(jīng)成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)開展的重要局部。隔海、隔江相望的城市，對(duì)能提供方便、快捷海上交通運(yùn)輸效勞的跨海大橋、海底隧道等交通運(yùn)輸根底設(shè)施的需求十分迫切。我國(guó)已建成的跨海大橋主要有：作為深港西部通道主體的深圳灣大橋、連接上海與洋山深水港的東海大橋和全世界最長(zhǎng)的杭州灣跨海大橋。我國(guó)第一條海底隧道廈門翔安隧道也即將竣工。即將開工建設(shè)的港珠澳大橋，以公路橋的形式連接香港、珠海和澳門，建成后將成為僅次于龐恰特雷恩湖橋和寧波杭州灣大橋的世界第三長(zhǎng)橋。大橋的起點(diǎn)是香港大嶼山，經(jīng)大澳，跨越珠江口，最后分成Y字形，一端連接珠海，一端連接澳門。建成通車后，開車從香港到澳門和珠海的時(shí)間將由目前的3個(gè)多小時(shí)縮減為半個(gè)多小時(shí)。港珠澳大橋的建設(shè)將加速粵港澳經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程，提升珠江三角洲地區(qū)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)保持粵港澳經(jīng)濟(jì)繁榮穩(wěn)定意義重大。此外，我國(guó)在渤海灣內(nèi)連接山東與河北、山東與遼寧的交通樞紐工程也在論證之中。作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)開展的紐帶，這些工程的竣工促進(jìn)了城市間的交通運(yùn)輸，節(jié)約了運(yùn)輸本錢，提高了運(yùn)輸效率，對(duì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)開展發(fā)揮了重要作用。“十一五〞期間，我國(guó)在跨海大橋和海底隧道建設(shè)領(lǐng)域積累了一些經(jīng)驗(yàn)，但在外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施受臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮的影響比較頻繁，工程的建設(shè)對(duì)海域的淤積以及近岸生態(tài)環(huán)境影響巨大，在惡劣自然條件對(duì)工程的影響以及工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響方面，仍需開展大量的根底理論研究工作。在外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施施工方面，我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備不能滿足深水挖泥、深水根底處理和大型預(yù)制構(gòu)件深水安裝等技術(shù)需求，制約了外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施工程的建設(shè)和開展。此外，對(duì)于外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施的防災(zāi)減災(zāi)及平安保障工作還需進(jìn)一步深入研究?！捕程岣唛L(zhǎng)江黃金水道的綜合運(yùn)輸能力，滿足沿江經(jīng)濟(jì)帶可持續(xù)開展戰(zhàn)略的需求內(nèi)河航運(yùn)具有運(yùn)量大、本錢低、能耗小、污染少等優(yōu)勢(shì)，在平原地區(qū)和渠化的河流上，優(yōu)勢(shì)更加明顯，一艘萬噸級(jí)貨船的運(yùn)量相當(dāng)于3列重載火車和500輛載重20噸汽車的運(yùn)量，上述貨船、火車和汽車在運(yùn)輸線上的占地面積比為0：2400:12000〔平方米〕；另外，水路每噸公里的綜合運(yùn)價(jià)僅是鐵路的1/3、公路的1/6，而從能耗方面看，水路每千噸公里耗油不到公路的1/9。提高內(nèi)河航運(yùn)的綜合運(yùn)輸能力是我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開展的必然選擇。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶中的七省二市(上海市、江蘇省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省、重慶市、四川省和云南省)，土地面積占全國(guó)的15%，人口占38%，GDP占46%，是目前世界可開發(fā)規(guī)模最大、影響范圍最廣的內(nèi)河流域經(jīng)濟(jì)帶。隨著沿江經(jīng)濟(jì)的快速開展，長(zhǎng)江沿線已開展成為我國(guó)重要的冶金、石化、汽車、電力等產(chǎn)業(yè)密集帶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)江流域鋼鐵產(chǎn)量占全國(guó)的36%，石化產(chǎn)量占全國(guó)的28%，汽車產(chǎn)量占全國(guó)的47%，火電裝機(jī)容量占全國(guó)的16%。沿江大型企業(yè)生產(chǎn)所需80%的鐵礦石、40%的原油、83%的電煤都是依靠長(zhǎng)江水運(yùn)來保障的。長(zhǎng)江流域作為我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)最興旺的地區(qū)，長(zhǎng)江航運(yùn)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的開展做出了重要的奉獻(xiàn)。長(zhǎng)江水系航運(yùn)資源豐富，通航里程長(zhǎng)，通航能力大，在我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)體系中占有極其重要的地位。干支流通航里程達(dá)6.5萬多公里，占全國(guó)內(nèi)河通航總里程的53％。在我國(guó)“兩橫一縱兩網(wǎng)十八線〞的高等級(jí)航道布局規(guī)劃中，長(zhǎng)江水系就占有“一橫一縱一網(wǎng)十線〞?？梢?，充分發(fā)揮長(zhǎng)江黃金水道作用，緩解土地、能源和環(huán)境的壓力，保障和促進(jìn)長(zhǎng)江流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快開展，既是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)對(duì)長(zhǎng)江水運(yùn)提出的時(shí)代開展要求，也是水運(yùn)業(yè)落實(shí)國(guó)家開展戰(zhàn)略的重要舉措。近年來，長(zhǎng)江干線實(shí)施了一系列的航道整治工程，干線航道的維護(hù)尺度及通航保證率有較大提高，航行條件明顯改善，效勞水平穩(wěn)步提升，航道通過能力大幅提高。2024年長(zhǎng)江干線年運(yùn)輸量超過11億噸，相當(dāng)于16條京廣鐵路的運(yùn)量，2024年長(zhǎng)江干線貨運(yùn)量已到達(dá)12億噸，是美國(guó)密西西比河的兩倍和歐洲萊茵河的三倍，長(zhǎng)江干線已成為世界上運(yùn)輸最繁忙、運(yùn)量最大的通航河流，真正表達(dá)了長(zhǎng)江“黃金水道〞的巨大作用。專家預(yù)測(cè)，長(zhǎng)江干流航運(yùn)假設(shè)完全開發(fā)，最保守的估計(jì)，其運(yùn)能應(yīng)該是30～60億噸，而長(zhǎng)江干流現(xiàn)有貨運(yùn)量不過12億噸〔2024年〕，僅發(fā)揮了長(zhǎng)江運(yùn)能的20～40％，說明長(zhǎng)江運(yùn)能的潛力十分巨大，亟待開發(fā)。因此，以科學(xué)開展觀為指導(dǎo)，又好又快推進(jìn)長(zhǎng)江黃金水道建設(shè)，進(jìn)一步釋放長(zhǎng)江航運(yùn)潛力，全面提升航運(yùn)效勞及保障能力，已成為完善國(guó)家綜合運(yùn)輸體系建設(shè)和長(zhǎng)江干線沿江地區(qū)可持續(xù)開展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。我國(guó)長(zhǎng)江航道整治工程已經(jīng)實(shí)施并鋪開，局部灘段的工程已告竣工，其整治效果已逐漸顯現(xiàn)，航道條件有較大改善，為長(zhǎng)江的水運(yùn)開展提供了必要的根底條件。但長(zhǎng)江是一條大河，除已進(jìn)行了局部灘段的航道整治外，多數(shù)河段航道還處于自然狀態(tài)，而且目前已實(shí)施的工程是以孤立灘段的形式進(jìn)行，缺乏系統(tǒng)性。同時(shí)，無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，在類似長(zhǎng)江這種條件下開展航道整治技術(shù)并不多見，難度非常大，而且沒有成熟的可以直接應(yīng)用的工程技術(shù)，迫切需要將長(zhǎng)江航道整治技術(shù)加以系統(tǒng)化，形成成套技術(shù)，指導(dǎo)工程建設(shè)。打造數(shù)字航道、開展智能航運(yùn)，用信息化帶動(dòng)長(zhǎng)江航運(yùn)現(xiàn)代化，全面提高長(zhǎng)江航運(yùn)生產(chǎn)效率，提升長(zhǎng)江航運(yùn)效勞和管理水平，是現(xiàn)代化運(yùn)輸方式的根本要求。信息化是交通運(yùn)輸行業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的必由之路，必須依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新，提高科技對(duì)于長(zhǎng)江航運(yùn)的奉獻(xiàn)率。大力加強(qiáng)長(zhǎng)江航運(yùn)信息化建設(shè)，打造數(shù)字航道，開展智能航運(yùn)，構(gòu)建物流信息平臺(tái)和長(zhǎng)江航運(yùn)電子政務(wù)平臺(tái)，全面帶動(dòng)長(zhǎng)江航運(yùn)管理現(xiàn)代化水平，為長(zhǎng)江航運(yùn)提供強(qiáng)有力的支持保障?！踩炒罅﹂_展水上運(yùn)輸平安保障與環(huán)保節(jié)能減排技術(shù)，滿足水上運(yùn)輸平安、高效、便捷、環(huán)境友好的戰(zhàn)略需求水上平安保障是國(guó)家履行國(guó)際義務(wù)、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)開展、保障水上運(yùn)輸平安的一項(xiàng)重要的社會(huì)責(zé)任。近十年來，我國(guó)加大了沿海和長(zhǎng)江中下游地區(qū)的信息化建設(shè)，為我國(guó)水上交通平安運(yùn)輸提供了有力的保障。隨著我國(guó)水路運(yùn)輸根底設(shè)施和運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的逐步成型，水路運(yùn)輸量占社會(huì)運(yùn)輸總量的比重將逐步增大，貨物品種不斷豐富，危險(xiǎn)品運(yùn)輸異軍突起，航運(yùn)平安、環(huán)境平安面臨前所未有的壓力。保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源是我國(guó)的根本國(guó)策，在防治船舶污染、港口環(huán)保、建設(shè)內(nèi)河生態(tài)航道和節(jié)能減排上還需進(jìn)一步開展研究工作，以滿足“兩型〞社會(huì)建設(shè)的需求。為保障我國(guó)水運(yùn)平安、有序和健康開展，解決航運(yùn)平安管理及決策管理這一重大技術(shù)問題，需要加快水運(yùn)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、航運(yùn)信息系統(tǒng)建設(shè)、水上救體系建設(shè)、海事監(jiān)管巡航與救助一體化建設(shè)、水上現(xiàn)代監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)、水上搜救組織協(xié)調(diào)指揮系統(tǒng)建設(shè)、防污及快速反響系統(tǒng)建設(shè)，全面提高海事監(jiān)管能力、快速應(yīng)急處置能力、緊急事務(wù)處理的應(yīng)變能力、反恐預(yù)控能力，根本提升水運(yùn)交通主管部門的管理水平，以適應(yīng)不斷開展的水運(yùn)需求。船舶污染包括船舶生產(chǎn)性污染和事故性污染。船舶燃油燃燒產(chǎn)生的廢氣〔硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳等〕總量逐年上升，造成的大氣污染尚未得到有效控制，經(jīng)濟(jì)、合理、實(shí)用的防治技術(shù)較為缺乏，需大力推廣水運(yùn)節(jié)能減排技術(shù)來降低污染。船舶溢油和危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏事故帶來的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)日益加大，事故預(yù)防與應(yīng)急處置技術(shù)是國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，也是難點(diǎn)。我國(guó)港口建設(shè)工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)的執(zhí)行率根本到達(dá)100%，港口規(guī)劃環(huán)評(píng)、港口建設(shè)工程環(huán)境監(jiān)理和驗(yàn)收環(huán)評(píng)逐步強(qiáng)制推行。而局部老港區(qū)與城市開展和城市環(huán)境之間的矛盾日益突出，少數(shù)碼頭裝卸作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的煤炭、礦石、散糧等粉塵或油氣，對(duì)周邊地區(qū)產(chǎn)生較大的環(huán)境污染。局部大型集裝箱碼頭的集疏運(yùn)車輛給所在城市帶來了一定程度的環(huán)境污染。針對(duì)這方面的技術(shù)研究開展較少。目前，我國(guó)待開發(fā)的內(nèi)河航道多數(shù)依然處于天然狀態(tài)，航道等級(jí)較低，生態(tài)環(huán)境脆弱，生態(tài)恢復(fù)條件較差。因此，在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)與構(gòu)建和諧社會(huì)的新形勢(shì)下，在開發(fā)內(nèi)河航道、開展內(nèi)河航運(yùn)的過程中，必須切實(shí)做好環(huán)境保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)等工作，否那么內(nèi)河航運(yùn)難以可持續(xù)開展。水運(yùn)節(jié)能減排工作的主要任務(wù)是提高船舶和港口的能源利用效率，降低船舶和港口的能源〔重點(diǎn)是燃油〕單耗，減少溫室氣體及大氣污染物的排放。水運(yùn)行業(yè)在“十五〞期間及2024年以來，在節(jié)能減排、節(jié)能降耗方面開展了卓有成效的工作。而為進(jìn)一步滿足環(huán)境和能耗的需求，還需進(jìn)一步大力推廣行之有效的節(jié)能減排技術(shù)。2.2我國(guó)技術(shù)現(xiàn)狀與國(guó)外開展趨勢(shì)及其差距2.2.1外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)技術(shù)通過一系列科研工程關(guān)鍵技術(shù)的突破，我國(guó)在外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)方面取得了一系列的技術(shù)創(chuàng)新成果，尤其在深水港口建設(shè)和養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)取得了突破；港口設(shè)計(jì)的許多方面已到達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，大型、高效港口機(jī)械裝備研制與開發(fā)取得了飛躍；現(xiàn)代信息化、智能化技術(shù)也逐步得到應(yīng)用。但與國(guó)外比較，我國(guó)在港口設(shè)計(jì)理念、港口功能多元化設(shè)計(jì)、根底資料積累與獲取手段、結(jié)構(gòu)型式、港口施工等方面仍存在一定差距。此外，為了滿足迅速增長(zhǎng)的內(nèi)、外貿(mào)運(yùn)輸和城市間經(jīng)濟(jì)開展的需求，必須不斷新建更大規(guī)模、更現(xiàn)代化的交通運(yùn)輸根底設(shè)施，因此在岸線的深度開發(fā)與有效利用方面，海上人工島、跨海大橋、海底隧道建設(shè)領(lǐng)域，以及對(duì)老港口的改造技術(shù)，是我國(guó)海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施開展技術(shù)創(chuàng)新所面臨的挑戰(zhàn)?！惨弧惩夂＝煌ㄟ\(yùn)輸根底設(shè)施設(shè)計(jì)技術(shù)1、設(shè)計(jì)理念雖然目前我國(guó)在外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施設(shè)計(jì)中開始注意以人為本，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型工程，設(shè)計(jì)手段與方法也有較大改進(jìn)，但與興旺國(guó)家相比仍有一定差距。具體表達(dá)在以下三個(gè)方面：〔1〕生態(tài)型工程設(shè)計(jì)理念與國(guó)外的差距外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施是水域生態(tài)系統(tǒng)和陸域生態(tài)系統(tǒng)、自然生態(tài)系統(tǒng)和人文生態(tài)系統(tǒng)相互作用影響的脆弱敏感地帶。同時(shí)，外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)和運(yùn)行會(huì)帶來一系列的生態(tài)和環(huán)境問題，如三廢排放、生物入侵、生物多樣性退化、以及大型外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施周圍泥沙的淤積和侵蝕等。國(guó)際上一些經(jīng)濟(jì)興旺的國(guó)家如美國(guó)、歐洲、澳大利亞、日本等國(guó)家，在外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)方面較早就注重生態(tài)化建設(shè)和運(yùn)作，其中較為系統(tǒng)推廣的生態(tài)型港口評(píng)價(jià)指標(biāo)體系來自1999啟動(dòng)的歐盟生態(tài)港方案。外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施生態(tài)重點(diǎn)在外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施環(huán)境、生物、管理和經(jīng)濟(jì)效益等方面，包括空氣環(huán)境、聲環(huán)境、水體、土壤、綠化建設(shè)、自然資源、人居環(huán)境、生產(chǎn)過程監(jiān)控、能源使用效率、污染控制、環(huán)境管理水平和社會(huì)參與等要素。國(guó)外在其他外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施設(shè)計(jì)之中也普遍考慮了工程對(duì)環(huán)境造成的影響。而對(duì)建設(shè)生態(tài)型外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施的理念如何評(píng)價(jià)的研究在我國(guó)尚處于起步階段?！?〕設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合理念與國(guó)外的差距我國(guó)外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施設(shè)計(jì)普遍存在前期設(shè)計(jì)與后期結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)脫節(jié)的現(xiàn)象，這與興旺國(guó)家的設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)有著理念上的差距。興旺國(guó)家在工程建成后，由設(shè)計(jì)方密切跟蹤結(jié)構(gòu)物的使用和老化情況，并結(jié)合建設(shè)的設(shè)計(jì)情況為其提出養(yǎng)護(hù)方案，到達(dá)提高效率，降低本錢的目的?！?〕港口功能一體化設(shè)計(jì)理念與國(guó)外的差距經(jīng)濟(jì)全球一體化使貨物流動(dòng)范圍越來越大，速度越來越快。港口規(guī)模越來越大，要求現(xiàn)代港口必須具備完善的內(nèi)河、公路、鐵路、航空的立體集疏運(yùn)網(wǎng)路系統(tǒng)。我國(guó)港口功能比較單一，帶動(dòng)和效勞區(qū)域經(jīng)濟(jì)開展的能力不強(qiáng)；在經(jīng)營(yíng)理念、管理方式等方面和國(guó)外企業(yè)相比存在一定差距；港口與城市協(xié)調(diào)開展方面存在一定問題，港口功能仍有較大提升空間。在政策框架制定后，保稅物流園區(qū)及保稅港功能的充分發(fā)揮需要進(jìn)一步探索，如何利用跨國(guó)公司全球物流運(yùn)作轉(zhuǎn)移的機(jī)遇，拓展國(guó)際中轉(zhuǎn)、國(guó)際配送、國(guó)際采購(gòu)、國(guó)際分撥等業(yè)務(wù)，擴(kuò)大中國(guó)港口在全球物流鏈中的影響力，加強(qiáng)全球物流對(duì)中國(guó)港口的依賴性，仍是值得認(rèn)真研究和實(shí)踐的重要難題。2、復(fù)雜條件下外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)技術(shù)外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施的建設(shè)往往處在復(fù)雜海岸、復(fù)雜海域、開敞海域等從前被認(rèn)為建港條件較差、惡劣的條件下，這對(duì)工程建設(shè)的技術(shù)創(chuàng)新提出了新的挑戰(zhàn)，特別是復(fù)雜條件下根底資料的獲取技術(shù)和分析方法；開敞外海建港建橋風(fēng)、浪、流、沙綜合模擬技術(shù)；外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施的布置；岸線的深度利用、以及適合惡劣條件的新型外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施結(jié)構(gòu)物方面有待進(jìn)一步研究。目前有待解決的問題主要有：〔1〕結(jié)構(gòu)型式單一不能滿足不同條件下的建設(shè)需求。如何開發(fā)適用于惡劣自然條件下的新型結(jié)構(gòu)形式是需首要解決的問題。〔2〕地基處理技術(shù)不能滿足水深的需求。目前的水下根底處理技術(shù)對(duì)于深水情況都不適用，開發(fā)新的深水根底處理技術(shù)是外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)的保證。〔3〕復(fù)雜水動(dòng)力影響還需深入研究。外海復(fù)雜的水動(dòng)力影響如強(qiáng)流、大浪、風(fēng)暴潮等與結(jié)構(gòu)物的相互作用問題尚需進(jìn)一步開展根底理論的研究工作。〔4〕結(jié)構(gòu)物的壽命低，耐久性差。結(jié)構(gòu)物的壽命與我國(guó)所采用的設(shè)計(jì)理念有關(guān)，同時(shí)與我國(guó)目前所采用的建筑材料也有很大關(guān)系。我國(guó)建筑所采用的建筑材料如鋼筋、混凝土等的性能與興旺國(guó)家有一定差距，在特殊施工材料的運(yùn)用上也有一定差距?！?〕集成一體化設(shè)計(jì)、計(jì)算與興旺國(guó)家存在差距，主要表達(dá)在設(shè)計(jì)、科研的計(jì)算軟件集成一體化方面。興旺國(guó)家可以做到軟件一體化設(shè)計(jì)，自動(dòng)計(jì)算、自動(dòng)優(yōu)化、自動(dòng)出圖。我國(guó)設(shè)計(jì)科研應(yīng)用軟件集成度顯著不夠，且所使用計(jì)算軟件多數(shù)采用國(guó)外的商業(yè)軟件，缺少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一體化商業(yè)計(jì)算軟件。〔二〕外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施施工技術(shù)與裝備外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施施工技術(shù)與國(guó)外的差距主要表達(dá)在拼裝技術(shù)、疏浚技術(shù)和環(huán)保技術(shù)上。法國(guó)采用結(jié)構(gòu)預(yù)制海上施工平臺(tái)拼裝技術(shù)建造一座25萬噸級(jí)的原油碼頭，工期僅為2個(gè)月。同樣一座碼頭，國(guó)內(nèi)施工至少一年時(shí)間。國(guó)外的疏浚技術(shù)也很成熟，已有利用疏浚土做人工生態(tài)島的成功實(shí)例。此外國(guó)外的環(huán)保技術(shù)在港口陸域形成、航道疏浚等方面都有廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)在這些技術(shù)方面比較欠缺，繼續(xù)突破一些關(guān)鍵技術(shù)難題。外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施施工裝備與國(guó)外的差距主要表達(dá)在深水施工作業(yè)能力上。我國(guó)目前海洋施工裝備不適于深水施工的需求，對(duì)可用于深水挖泥、根底處理的設(shè)備需進(jìn)一步研制。為提高海上施工的效率還需開發(fā)適應(yīng)于外海開敞海域施工的海上大型升降平臺(tái)?！踩郴谌珘勖芷诘耐夂＝煌ㄟ\(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)與結(jié)構(gòu)物耐久性技術(shù)基于全壽命周期的外海交通運(yùn)輸建設(shè)技術(shù)的重要內(nèi)容是如何對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在明確使用年限〔壽命〕和輔以環(huán)境下進(jìn)行從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到材料設(shè)計(jì)、施工養(yǎng)護(hù)到服役階段的耐久性設(shè)計(jì)。從整個(gè)設(shè)計(jì)方法來看，全壽命觀念的設(shè)計(jì)方法是繼平安系數(shù)法和兩階段〔正常使用狀態(tài)、承載力極限狀態(tài)〕設(shè)計(jì)方法后的又一次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)觀念的重大改變。這種改變的深層次原因是人們從傳統(tǒng)的僅僅關(guān)注被設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楸辉O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)作為未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境單元的觀點(diǎn)。全壽命觀念在國(guó)外的房屋建筑領(lǐng)域、公路橋梁領(lǐng)域以及國(guó)內(nèi)的相關(guān)領(lǐng)域都進(jìn)行了有益的嘗試，但在外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施構(gòu)設(shè)計(jì)中使用全壽命觀點(diǎn)重新透射結(jié)構(gòu)物的建設(shè)與服役全過程在國(guó)內(nèi)外皆是一個(gè)創(chuàng)新理念。該技術(shù)在外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外都屬于前沿技術(shù)，目前還需進(jìn)行大量的根底理論研究工作。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)基于的可靠度設(shè)計(jì)主要考慮的是荷載作用下的平安性和適用性，實(shí)際上沒有考慮耐久性的失效概率。有關(guān)耐久性設(shè)計(jì)至今仍普遍采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)方法，不能給出與耐久性極限狀態(tài)有關(guān)的可靠指標(biāo)或壽命平安系數(shù)等數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)使用年限不具有應(yīng)有的保證率，造成耐久性設(shè)計(jì)不合理，不合理的設(shè)計(jì)將來無法給工程未來使用期合理的維護(hù)和維修提供可靠的依據(jù)，最終將造成工程全壽命本錢巨大的浪費(fèi)。近年來國(guó)際上開始用概率可靠度方法進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)，如歐盟13個(gè)成員國(guó)共同開展的Duracrete耐久性設(shè)計(jì)研究工程、歐洲混凝土學(xué)會(huì)的使用壽命設(shè)計(jì)模型標(biāo)準(zhǔn)〔fibMC－SLD〕，在建立基于可靠度的壽命預(yù)測(cè)模型的根底上，將設(shè)計(jì)使用年限與材料性能、環(huán)境條件及施工質(zhì)量建立起定量關(guān)系。為了到達(dá)預(yù)期的設(shè)計(jì)使用壽命，綜合采用了耐久性高性能防腐蝕新材料和耐久性防護(hù)新技術(shù)，而且將營(yíng)運(yùn)期耐久性維護(hù)納入設(shè)計(jì)內(nèi)容，通過營(yíng)運(yùn)期的實(shí)時(shí)監(jiān)控和定期檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)因環(huán)境和荷載造成的功能退化情況，以便快速恢復(fù)和永久保持結(jié)構(gòu)平安使用功能。可見，在耐久性可靠度設(shè)計(jì)的根底上，綜合考慮了耐久性新材料、新技術(shù)應(yīng)用和營(yíng)運(yùn)期耐久性維護(hù)的技術(shù)體系，比傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的耐久性技術(shù)更可靠、科學(xué)，更能保證工程在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的平安健康營(yíng)運(yùn)。國(guó)際上的耐久性技術(shù)正在發(fā)生重大的技術(shù)進(jìn)步，而我國(guó)在此方面的研究較少。〔四〕外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施中風(fēng)險(xiǎn)分析與控制研究隨著交通運(yùn)輸根底設(shè)施呈現(xiàn)離岸化、深水化，自然條件越來越惡劣；20萬噸級(jí)以上超大型散貨船越來越多，對(duì)駕駛員操作經(jīng)驗(yàn)提出了更高的要求；LNG、LPG等危險(xiǎn)品船舶增多；水域內(nèi)各種船舶航行密度越來越大；特殊船舶進(jìn)港、出港及經(jīng)過跨海大橋速度越來越快；外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施在使用期期間受多種不確定因素的影響增多，這無疑都增大了船舶靠、離泊位及航行時(shí)與各種結(jié)構(gòu)物發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)性。目前我國(guó)在這些影響因素的分析中尚處于起步階段。因此對(duì)外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施在使用期不確定因素影響的理論分析和控制技術(shù)進(jìn)行研究是十分迫切的。外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)分析和控制技術(shù)與國(guó)外差距主要表達(dá)在不確定因素分析，失效模式建立，概率分析管理模式等方面。2.2.2內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)技術(shù)我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)近二十年有了突飛猛進(jìn)的開展，在通航建筑物及高水位差碼頭的建設(shè)方面取得了不少經(jīng)驗(yàn)；在航道治理技術(shù)成功應(yīng)用于多處航道的治理，效果顯著；內(nèi)河航運(yùn)信息化、智能化建設(shè)已應(yīng)用于局部?jī)?nèi)河航道；其中許多技術(shù)已接近或到達(dá)興旺國(guó)家的先進(jìn)水平，局部方面已處于國(guó)際領(lǐng)先水平。但是在長(zhǎng)江黃金水道建設(shè)中，存在大量長(zhǎng)河段航道系統(tǒng)整治和典型礙航河段整治的關(guān)鍵技術(shù)難題，需要長(zhǎng)期開展研究工作，同時(shí)我國(guó)在升船機(jī)建設(shè)技術(shù)和通航樞紐建設(shè)根底理論研究方面與國(guó)外尚有一定差距。在大型河流航道建設(shè)規(guī)劃、管理信息化和智能化、航道整治生態(tài)結(jié)構(gòu)方面與國(guó)際先進(jìn)水平還有差距?！惨弧澈降澜ㄔO(shè)與整治1、山區(qū)河流航道整治技術(shù)大型河流上游一般為山區(qū)河流，國(guó)外對(duì)于河流上游及主要支流根本采用樞紐渠化手段進(jìn)行治理，以水資源的綜合利用和開發(fā)為原那么，進(jìn)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，科學(xué)規(guī)劃，在建設(shè)前重視科研的作用，進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃、研究、論證，尤其美國(guó)對(duì)密西西比河治理兼防洪、航運(yùn)和發(fā)電，將航運(yùn)放在突出地位。密西西比河上游及其四大主要支流伊利諾斯河、俄亥俄河、田納西河、阿肯色河全部實(shí)現(xiàn)了渠化，建設(shè)通航梯級(jí)100多個(gè)，船閘130多座。因此，山區(qū)河流灘險(xiǎn)處少數(shù)炸礁、疏浚外，很少有礙航發(fā)生，也就沒有形成系統(tǒng)的山區(qū)河流整治技術(shù)。而我國(guó)通過對(duì)西部山區(qū)河流航道整治的系統(tǒng)研究、總結(jié)，提出完善的山區(qū)河流整治理論和技術(shù)。如不同灘險(xiǎn)分類、礙航機(jī)理、整治原那么等等。在這一領(lǐng)域，我國(guó)處于世界前列。2、平原河流航道整治技術(shù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有航道整治理論多是中小河流上的實(shí)踐總結(jié)，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)整治關(guān)鍵參數(shù)確定方法的治理理念在中小河流是適宜的。長(zhǎng)江中下游屬于水、沙量豐沛的強(qiáng)沖積河流，淺灘的自身演變規(guī)律復(fù)雜，洲灘及航槽變化幅度大，航道整治工程布置和長(zhǎng)江防洪時(shí)有矛盾。長(zhǎng)江中下游一些淺灘的成功治理的實(shí)例說明，很難按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定航道整治參數(shù)進(jìn)行整治，需針對(duì)長(zhǎng)江中下游水沙變化及河道演變特點(diǎn)結(jié)合相關(guān)部門需求開展長(zhǎng)江中下游系統(tǒng)航道整治。長(zhǎng)江中下游河道多為分汊河型。關(guān)于汊道的整治，目前國(guó)內(nèi)外采取的措施主要為兩大類，一類是固定汊道，穩(wěn)定或調(diào)整各汊道的分流比；另一類是塞支強(qiáng)干。其目的均是為了滿足航運(yùn)的要求。西方一些國(guó)家是以開展航運(yùn)為主，采取的措施主要是為了增加航道水深。我國(guó)河流因防洪的要求，多采取穩(wěn)定汊道的整治措施。對(duì)長(zhǎng)江中下游這樣的大型平原河流的治理，特別是在大型水利樞紐下游的礙航嚴(yán)重的彎曲分汊淺灘的演變規(guī)律和整治措施研究目前尚未有成熟的經(jīng)驗(yàn)。從航道網(wǎng)整體建設(shè)規(guī)劃來看，對(duì)整個(gè)航道規(guī)劃特別是航道的開展尺度的研究，制定明確的中長(zhǎng)期航道建設(shè)的規(guī)劃目標(biāo)，航道、船閘、船隊(duì)尺度標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、性能優(yōu)良，做到了系列化，標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)化，不僅提高了航運(yùn)效率，而且便于維護(hù)。通過不斷的工程建設(shè)，逐步提高分段的航道尺度。而我國(guó)目前，航道網(wǎng)尺度論證規(guī)劃還不完善，尤其大型河流干流中長(zhǎng)期尺度開展、干支聯(lián)動(dòng)，如何航道、通航設(shè)施、船舶規(guī)劃配合發(fā)揮航道整體效益方面，與興旺國(guó)家還有差距。3、大型河口航道整治技術(shù)密西西比河每年向墨西哥灣推進(jìn)150m，定向深入海灣，將泥沙搬運(yùn)進(jìn)深水區(qū)。在治理攔門沙，采用的是雙導(dǎo)堤工程束流，結(jié)合疏浚，以取得所需水深，并將攔門沙航道軸線做適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)，以避開墨西哥灣由東而西的沿岸流所造成的嚴(yán)重淤積的部位。德國(guó)根據(jù)威悉河口潮汐和泥沙運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，采取疏浚與整治工程〔長(zhǎng)導(dǎo)堤及丁壩〕相結(jié)合的方法，增強(qiáng)了河道本身的沖刷能力，使威悉河能夠滿足不斷提高的航運(yùn)要求。而我國(guó)長(zhǎng)江口深水航道治理工程是一項(xiàng)具有世界級(jí)技術(shù)難度的重大工程，提出了“導(dǎo)流、擋沙、減淤〞的指導(dǎo)思想，采用了穩(wěn)定分流口、寬導(dǎo)堤加長(zhǎng)丁壩群的總體方案，整治建筑物結(jié)構(gòu)型式及設(shè)計(jì)方法。施工工藝和施工裝備、根底技術(shù)研究、工程管理模式等方面深水航道治理工程成套技術(shù)的創(chuàng)新成果多達(dá)74項(xiàng)，其中原始創(chuàng)新49項(xiàng)，形成的大型河口深水航道治理工程成套技術(shù)具有世界先進(jìn)水平。隨著長(zhǎng)江口三期工程建設(shè)，預(yù)計(jì)2024年12.5m深水航道上延至太倉(cāng)。長(zhǎng)江口深水航道建設(shè)將有力地促進(jìn)了長(zhǎng)江航運(yùn)開展，特別是對(duì)上海市、江蘇省沿江開發(fā)、以港興市的開展戰(zhàn)略有極大的帶動(dòng)作用。由于南京至瀏河口河段特別是江陰以下三沙〔福姜沙、通州沙和白茆沙〕河段受徑流和潮流的雙重影響，江面展寬，多汊并存，沙細(xì)易動(dòng)，河床演變復(fù)雜，航道整治工程規(guī)模大，技術(shù)難度高，本河段航道尚未經(jīng)過大規(guī)模系統(tǒng)整治，在很大程度上仍然處于天然狀態(tài)，受自然條件影響大，給長(zhǎng)江航運(yùn)帶來了很多不確定性的因素。在對(duì)本河段航道進(jìn)行系統(tǒng)整治之前，需要解決航道治理所涉及的關(guān)鍵技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外的同類研究中還存在很多待解的問題。4、大型航運(yùn)樞紐根底設(shè)施變動(dòng)回水區(qū)及壩下近壩段航道整治技術(shù)研究歐美興旺國(guó)家，樞紐建設(shè)以水資源的綜合利用和開發(fā)為原那么，進(jìn)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，科學(xué)規(guī)劃，樞紐建設(shè)運(yùn)行進(jìn)行調(diào)度相對(duì)合理，水位銜接，因此，研究涉及較少，而我國(guó)以三峽、葛洲壩樞紐上下游通航為代表，對(duì)樞紐上游變動(dòng)回水區(qū)和下游近壩段河床演變、礙航特點(diǎn)和整治技術(shù)、整治措施進(jìn)行了研究，擁有一定的整治經(jīng)驗(yàn)。而對(duì)樞紐聯(lián)合調(diào)度條件下變動(dòng)回水段的航道治理問題目前還處于起步階段。5、整治建筑物結(jié)構(gòu)研究國(guó)外航道治理工程結(jié)構(gòu)技術(shù)主要為：護(hù)岸有石塊、絞鏈鋼筋混凝土塊等的直接護(hù)岸，也有丁壩、導(dǎo)流堤、潛堤等的間接護(hù)岸。其中絞鏈混凝土板護(hù)岸是一種地毯式護(hù)岸方法，先在工廠生產(chǎn)好，再到現(xiàn)場(chǎng)將絞鏈在一起的水泥塊平鋪在岸坡上，以起到防浪抗沖的作用，可以有效地防浪淘刷，保護(hù)河岸。我國(guó)對(duì)傳統(tǒng)航道整治結(jié)構(gòu)研究應(yīng)用研究中，形成獨(dú)有的較為成熟的護(hù)灘帶技術(shù)，在長(zhǎng)江等航道整治中得到廣泛應(yīng)用。目前，興旺國(guó)家航道整治中，非常重視河岸穩(wěn)定等相關(guān)的泥沙和生態(tài)環(huán)境研究，并形成較為完善的生態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，這對(duì)于我國(guó)河道和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要的借鑒意義，我國(guó)在這一方面還處于起步階段?！捕炒l建設(shè)技術(shù)船閘建設(shè)的主要技術(shù)指標(biāo)為水頭、閘室尺寸及輸水時(shí)間，船閘尤其是高水頭船閘的關(guān)鍵技術(shù)問題是探求保證船舶徐蘇平安過閘的經(jīng)濟(jì)合理的輸水系統(tǒng)型式；防止閘門段及閥門空化和振動(dòng)的措施以及船閘的結(jié)構(gòu)形式等。輸水系統(tǒng)方面美國(guó)開展了法國(guó)首創(chuàng)的動(dòng)力平衡等慣性輸水系統(tǒng)，提出了水平及垂直分流的二區(qū)段和四區(qū)段出水的各種型式，大大豐富和提高了等慣性輸水系統(tǒng)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用，使其成為目前世界上應(yīng)用等慣性輸水系統(tǒng)最多的國(guó)家。美國(guó)還在船閘上首次并普遍采用反向弧形閥門，并成功應(yīng)用了閥門快速開啟和閥門后廊道頂自然通氣的改善閥門工作條件的措施。目前美國(guó)是世界上高水頭船閘建設(shè)最多的國(guó)家，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)美國(guó)已建30m水頭以上的單級(jí)船閘5座，15m水頭以上的單級(jí)船閘達(dá)23座，占其運(yùn)行船閘總數(shù)的8.4%，采用分散輸水系統(tǒng)的船閘更占其總數(shù)的73%，可以說美國(guó)是當(dāng)今世界上對(duì)船閘分散輸水系統(tǒng)研究最多的國(guó)家，尤其對(duì)閘墻長(zhǎng)廊道短支孔輸水的研究深度已到達(dá)可供設(shè)計(jì)直接應(yīng)用的程度。前蘇聯(lián)對(duì)船閘集中輸水系統(tǒng)的研究較為深入和系統(tǒng)，對(duì)船閘水力學(xué)的根本理論做出較大的奉獻(xiàn)，早在上世界50年代已有多部船閘水力學(xué)專著出版，并建成目前世界上水頭最高的石山口單級(jí)船閘〔H=42m〕，但其運(yùn)行條件不好、輸水時(shí)間較長(zhǎng)。上世紀(jì)80年代建成運(yùn)行的第聶伯水電站二線船閘為目前世界上運(yùn)行較好、水頭最高〔H=38.4m〕的單級(jí)船閘。前蘇聯(lián)曾研究水頭為70m，甚至高達(dá)100m的井式單級(jí)船閘的可行性，并提出了閥門段廊道突擴(kuò)體型以改善閥門工作條件的措施，但未見工程實(shí)際。我國(guó)自上世紀(jì)80年代以來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的告訴開展，以及西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，內(nèi)河航運(yùn)事業(yè)飛速開展，一大批高水頭船閘相繼建成，如長(zhǎng)江葛洲壩1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)船閘；贛江萬安船閘，世界上水頭最高，規(guī)模最大的三峽雙線連續(xù)五級(jí)船閘；中間級(jí)船閘水頭在40m以上的閩江水口船閘、沅水五強(qiáng)溪船閘；水頭居世界單級(jí)船閘前列的紅水河大化、樂灘船閘，平面閥門應(yīng)用水頭最高的紅水河橋鞏船閘等，使我國(guó)在船閘水力學(xué)研究的領(lǐng)域迅速到達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。盡管我國(guó)船閘研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但隨著我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)的快速開展，對(duì)船閘的研究和建設(shè)水平提出了更高的技術(shù)要求，仍有許多技術(shù)難題需要長(zhǎng)期研究。1、我國(guó)中東部地區(qū)航道等級(jí)較高，雖然大多是船閘水頭較低，但閘室規(guī)模大，航運(yùn)繁忙，船閘輸水時(shí)間短，對(duì)輸水系統(tǒng)效率及閘室消能要求高。2、在我國(guó)西部地區(qū)，船閘的應(yīng)用水頭日益增大，由此帶來高水頭船閘的閥門防空化與流激振動(dòng)問題十分突出，同時(shí)大型工作閥門的設(shè)計(jì)和制造安裝技術(shù)難度較大，對(duì)閘室輸水系統(tǒng)布置、消能方式及水工結(jié)構(gòu)提出了更高的技術(shù)要求。3、省水船閘在解決中高水頭樞紐通航和節(jié)約水資源方面有獨(dú)到的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，尤其在溝通不同水系的運(yùn)河工程中更為明顯。省水船閘和傳統(tǒng)船閘相比最大可節(jié)約水資源60%，目前國(guó)外對(duì)省水船閘的研究和應(yīng)用非常重視。如德國(guó)美茵——多瑙運(yùn)河上的16座船閘中有14座為省水船閘；而在建設(shè)的巴拿馬運(yùn)河擴(kuò)建工程那么采用了三級(jí)連續(xù)省水船閘，對(duì)其進(jìn)行了大量研究。我國(guó)目前對(duì)該型式船閘研究才剛剛起步，制約了該型式船閘在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用?！踩成瑱C(jī)建設(shè)技術(shù)國(guó)外對(duì)升船機(jī)的研究較早，德國(guó)上世紀(jì)30年代就修建了提升重量達(dá)4200t的尼德芬諾垂直升船機(jī)并一直正常運(yùn)行至今，比利時(shí)斯特勒比垂直升船機(jī)提升高度達(dá)73.15m，提升重量8800t，是世界上已建成提升高度暨提升重量最大的垂直升船機(jī)，目前國(guó)外已建成的升船機(jī)工程60余座，其升船機(jī)研究和制造水平相比照擬成熟。我國(guó)上世紀(jì)70年代以前受到機(jī)械制造、運(yùn)行維護(hù)、科研水平等因素的制約，建設(shè)和投入運(yùn)行的升船機(jī)模型較小、水平較低、平安保障體系也不完備，大都沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。我國(guó)近代升船機(jī)的研究及建設(shè)始于上世紀(jì)80年代，開展迅速，已先后建成紅水河灘、閩江水口、清江隔河巖、高壩洲等多做升船機(jī)。近年來，我國(guó)提出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、不需外加提升動(dòng)力、運(yùn)行平安性高的水力浮動(dòng)式升船機(jī)，已應(yīng)用于瀾滄江景洪水電站升船機(jī)。近10多年來，雖然國(guó)內(nèi)也開展了一些相應(yīng)的研究工作，如水口及巖灘兩座升船機(jī)均進(jìn)行了包括機(jī)械提升、自動(dòng)調(diào)平、事故平安在內(nèi)的比尺為1：10的全動(dòng)態(tài)整體模型試驗(yàn)，這在世界升船機(jī)研究中尚屬首創(chuàng)，為這兩座升船機(jī)的建設(shè)運(yùn)行提供了可靠的證據(jù)。正在研究的比尺為1：10的景洪水力浮動(dòng)式升船機(jī)模型試驗(yàn)，許多方面的成果也是獨(dú)一無二的。但與國(guó)外相比還有較大差距，如我國(guó)三峽升船機(jī)采用的“齒輪——齒條爬升、長(zhǎng)螺柱——短螺桿平安保證體系〞方案即為德國(guó)的技術(shù)。升船機(jī)的設(shè)計(jì)和建設(shè)涉及到水力學(xué)、機(jī)電、制造、控制等諸多科學(xué)技術(shù)問題，其運(yùn)行平安一直是阻礙其開展的重要技術(shù)難題，如升船機(jī)水動(dòng)力學(xué)、高塔柱結(jié)構(gòu)型式、平安保障技術(shù)、大型金屬結(jié)構(gòu)與機(jī)電設(shè)備、運(yùn)行控制及安裝調(diào)試技術(shù)等需要進(jìn)一步開展深入研究?！菜摹澈竭\(yùn)管理信息化技術(shù)航運(yùn)管理信息化和智能化系統(tǒng)的相關(guān)研究與應(yīng)用開發(fā)一直是國(guó)際航運(yùn)界關(guān)注的問題。自上世紀(jì)九十年代以來，無論在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外，數(shù)字化和智能化產(chǎn)品在公路、鐵路交通領(lǐng)域的應(yīng)用與開展十分迅速，并且取得了顯著的效益。歐美等興旺國(guó)家在上世紀(jì)九十年代中期就開始進(jìn)行內(nèi)河數(shù)字化和智能化系統(tǒng)的建設(shè)和探索，長(zhǎng)江航運(yùn)數(shù)字化和信息化方面起步較晚。近年來，長(zhǎng)江中下游建設(shè)了船舶交通管理系統(tǒng)，2024年9月，長(zhǎng)江江蘇段建成了全國(guó)內(nèi)河第一段數(shù)字航道，南京至瀏河口段數(shù)字航道與智能航運(yùn)建設(shè)示范工程的建成，初步實(shí)現(xiàn)了電子輔助導(dǎo)航、船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)控的目標(biāo)，構(gòu)建起“數(shù)字航道〞的根本框架，為船舶航行提供了優(yōu)質(zhì)的效勞，使得長(zhǎng)江航道的潛能得到進(jìn)一步發(fā)揮。盡管已有一些應(yīng)用系統(tǒng)，但也只是從相對(duì)單一應(yīng)用需求出發(fā)開發(fā)出來的專用系統(tǒng)。長(zhǎng)江航運(yùn)集港口、船舶和航道于一體的數(shù)字化和智能化管理系統(tǒng)的開發(fā)運(yùn)用將發(fā)揮長(zhǎng)江黃金水道的運(yùn)輸效率，進(jìn)一步優(yōu)化長(zhǎng)江海河聯(lián)動(dòng)航運(yùn)資源配置，確保長(zhǎng)江黃金水道的水上運(yùn)輸平安。2.2.3水上運(yùn)輸平安保障與環(huán)境保護(hù)技術(shù)在水運(yùn)平安監(jiān)管與保障技術(shù)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)以科研工程的形式開展了了一定根底性研究和應(yīng)用開發(fā)工作，初步形成了從航運(yùn)監(jiān)管、險(xiǎn)情跟蹤搜尋、輔助決策、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，到應(yīng)急聯(lián)動(dòng)、救助打撈等技術(shù)體系。在內(nèi)河水上運(yùn)輸平安領(lǐng)域，提出了三峽船閘通航平安事故分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)的飽和潛水技術(shù)進(jìn)入了世界前列，長(zhǎng)江敏感資源與保護(hù)目標(biāo)地理信息系統(tǒng)也到達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。但由于多年的投入缺乏，與國(guó)外先進(jìn)興旺國(guó)家相比，我國(guó)水上運(yùn)輸平安科技的研發(fā)和應(yīng)用水平還處理起步階段，水上交通平安支持與保障技術(shù)體系不完善。存在的主要問題是：技術(shù)裝備落后、科技含量不高、監(jiān)控手段缺乏，對(duì)水上交通平安事故預(yù)防預(yù)控能力缺乏，事故應(yīng)急指揮輔助決策支持系統(tǒng)落后，不能夠有效、及時(shí)地提出科學(xué)的事故應(yīng)急救助解決方案，在水上搜救技術(shù)體系、危險(xiǎn)品運(yùn)輸監(jiān)管技術(shù)、重大污染源防治技術(shù)、深潛水打撈技術(shù)等領(lǐng)域存在一定的技術(shù)空白，與國(guó)外的差距比較大，難以適應(yīng)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)開展對(duì)水路運(yùn)輸平安監(jiān)控與保障支持的戰(zhàn)略需求。我國(guó)在水運(yùn)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排技術(shù)的研究與應(yīng)用方面做出了不懈努力，通過各級(jí)政府立項(xiàng)和水運(yùn)企業(yè)自主研發(fā)等方式，組織開展了遠(yuǎn)洋船舶壓載水凈化和水上溢油應(yīng)急處理關(guān)鍵技術(shù)、內(nèi)河港口粉塵防治技術(shù)、內(nèi)河航道生態(tài)保護(hù)技術(shù)、內(nèi)河船型標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、港口與船舶節(jié)能減排技術(shù)等研究，并獲得一些研究成果，支撐水運(yùn)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排工作取得長(zhǎng)足進(jìn)展。一局部技術(shù)或研究成果已接近或到達(dá)興旺國(guó)家的先進(jìn)水平，有的已處于國(guó)際領(lǐng)先水平。但是，總體上看，同國(guó)際先進(jìn)水平相比，同國(guó)家、國(guó)際社會(huì)在環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排方面的要求相比，還有較大差距。一是受我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)開展水平、技術(shù)開展水平以及開展觀念的制約，我國(guó)水運(yùn)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排工作起步較晚，對(duì)技術(shù)需求、技術(shù)研究的推動(dòng)力度不夠；二是業(yè)已開展的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究尚未全部完成，仍有大量技術(shù)難題需要長(zhǎng)期開展研究；三是面對(duì)全球氣候變暖、溫室氣體減排和能源危機(jī)等新形勢(shì)，我國(guó)水運(yùn)行業(yè)還有許多新的關(guān)鍵技術(shù)及政策亟待研究。〔一〕水上運(yùn)輸平安監(jiān)管技術(shù)水上運(yùn)輸平安監(jiān)管是水上運(yùn)輸平安、暢通、環(huán)保的前提保證，同時(shí)又是對(duì)航運(yùn)資源優(yōu)化、促進(jìn)運(yùn)輸效率提高、支持應(yīng)急救助打撈等方面有著重要支撐作用。隨著現(xiàn)代科技的快速開展，水上運(yùn)輸平安監(jiān)管也逐步向信息化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化方面邁進(jìn)，集信息處理、平安監(jiān)管、事故預(yù)防、決策支持、現(xiàn)場(chǎng)指揮協(xié)調(diào)為一體的現(xiàn)代化水上運(yùn)輸平安監(jiān)管體系，滿足全方位覆蓋、全天候運(yùn)行、能快速反響的要求，成為未來的開展趨勢(shì)。歐美國(guó)家和地區(qū)在加強(qiáng)基層理論研究、加大投資力度的同時(shí)，加強(qiáng)平安監(jiān)管、交通效勞、遇險(xiǎn)與平安應(yīng)急等系統(tǒng)建設(shè)。在水上運(yùn)輸平安監(jiān)管方面，逐步開始向多系統(tǒng)集成化、監(jiān)控智能化方向開展。近年來，美國(guó)推出了MS3〔MaritimeSafety，SecurityandSurveillance〕海事平安監(jiān)管及搜救集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過整合現(xiàn)有雷達(dá)系統(tǒng)、AIS系統(tǒng)、CCTV系統(tǒng)、VHF與VHF-DF系統(tǒng)、以及其他配套設(shè)備〔系統(tǒng)〕，基于人工知識(shí)推理技術(shù)和先進(jìn)的信息融合處理技術(shù)，形成了水上平安監(jiān)管、事故預(yù)防、應(yīng)急指揮、決策支持、現(xiàn)場(chǎng)指揮調(diào)度為一體的現(xiàn)代化水上運(yùn)輸平安智能集成監(jiān)控系統(tǒng)；歐盟在開展內(nèi)河航運(yùn)綜合信息效勞系統(tǒng)RIS〔RiverInformationServices〕的根底上，又推出了集海事監(jiān)控、船舶交通平安管理、運(yùn)輸業(yè)務(wù)管理、事故搜救、信息效勞等航運(yùn)相關(guān)業(yè)務(wù)為一體的海事平安監(jiān)管與綜合信息效勞系統(tǒng)MarNIS(MaritimeNavigationInformationServices)，促進(jìn)水路運(yùn)輸向更平安性、更可靠、更先進(jìn)、更智能方向開展。英國(guó)海岸警衛(wèi)署和BMT公司于1998年聯(lián)合開發(fā)了一套SARIS〔theSearchAndRescueInformationSystem〕系統(tǒng)，目前已經(jīng)在英國(guó)、丹麥、新西蘭等國(guó)的海岸警備隊(duì)或海軍中投入使用。SARIS通過船舶動(dòng)態(tài)、海況、搜救力量分布等信息，為確定搜救區(qū)域和調(diào)度搜救力量提供決策支持效勞。就上述系統(tǒng)本身實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段而言，它主要是人工智能、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)、現(xiàn)代通信技術(shù)以及系統(tǒng)工程等多方面理論與技術(shù)手段的綜合集成。目前，國(guó)內(nèi)在船舶交通平安監(jiān)管技術(shù)、水上平安一體化監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)、船舶航行平安監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)、危險(xiǎn)品運(yùn)輸船舶監(jiān)控技術(shù)、船舶避撞技術(shù)、多源異構(gòu)系統(tǒng)〔AIS、VTS、GPS、GIS、CCTV、航標(biāo)等〕綜合集成與信息共享等方面進(jìn)行了不少有益的嘗試，在水上運(yùn)輸平安綜合集成化監(jiān)控開展方面積累了一定的成熟經(jīng)驗(yàn)。但總體而言，研究相對(duì)分散、獨(dú)立，研究開發(fā)還主要以應(yīng)用為導(dǎo)向，很少綜合考慮系統(tǒng)的其它應(yīng)用需求，對(duì)現(xiàn)代化的水上運(yùn)輸平安監(jiān)管系統(tǒng)的智能化、集成化、一體化開展趨勢(shì)僅僅進(jìn)行了初步探討分析，在如何實(shí)現(xiàn)綜合集成方面缺乏系統(tǒng)規(guī)劃和完善的體系框架設(shè)計(jì)，尚未形成完善的關(guān)鍵技術(shù)支撐體系?！捕澈竭\(yùn)平安事故應(yīng)急與輔助決策支持技術(shù)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)和水路運(yùn)輸業(yè)的快速開展，水路交通越來越繁忙，水路運(yùn)輸平安事故開展的概率也不斷增高。為此，水路運(yùn)輸系統(tǒng)必須擁有足夠的應(yīng)急能力，這對(duì)航運(yùn)平安事故應(yīng)急與輔助決策支持提出了更高的需求。針對(duì)航運(yùn)平安事故應(yīng)急與輔助決策支持，國(guó)外先進(jìn)興旺國(guó)家在深入開展根底理論研究。在航運(yùn)平安事故相關(guān)信息獲取技術(shù)、態(tài)勢(shì)評(píng)估與預(yù)測(cè)技術(shù)、跨區(qū)域跨部門的應(yīng)急信息共享技術(shù)、事故應(yīng)急組織與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、應(yīng)急輔助決策支持等方面形成了比較完善的理論支撐體系。在航運(yùn)平安事故監(jiān)測(cè)、事故態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)評(píng)估、事故應(yīng)急反響以及輔助決策支持等方面逐步向集成化、信息化、智能化方向開展。近年來，美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)著手部署的“救援21〞系統(tǒng)，基于人工知識(shí)推理技術(shù)和先進(jìn)的信息融合處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了事故態(tài)勢(shì)評(píng)估、應(yīng)急指揮、輔助決策支持、現(xiàn)場(chǎng)指揮調(diào)度為一體的現(xiàn)代化應(yīng)急與輔助決策支持，增強(qiáng)了事故應(yīng)急反響水平與能力；英國(guó)海岸警衛(wèi)署使用的SARIS〔TheSearchAndRescueInformationSystem〕系統(tǒng)，通過船舶動(dòng)態(tài)、海況、搜救力量分布等信息，為確定航運(yùn)平安事故區(qū)域和應(yīng)急調(diào)度搜救力量提供輔助決策支持效勞；歐盟推出的集海事監(jiān)控、平安管理、事故應(yīng)急、信息效勞等為一體的海事平安監(jiān)管與綜合信息效勞系統(tǒng)MarNIS(MaritimeNavigationInformationServices)，能夠?qū)崟r(shí)地向應(yīng)急指揮人員提供最正確的處置信息，水上平安事故應(yīng)急提供完善的輔助決策。國(guó)內(nèi)在航運(yùn)平安事故應(yīng)急與輔助決策支持領(lǐng)域，開展了水上平安突發(fā)事件預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)、危險(xiǎn)品船舶網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)、航運(yùn)平安事故應(yīng)急輔助決策支持技術(shù)等方面的根底性研究。目前，已經(jīng)初步建立了水上運(yùn)輸平安應(yīng)急系統(tǒng)，并且形成了各級(jí)水上平安突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，提高水上平安事故的預(yù)防、應(yīng)急反響和處治能力，有力地促進(jìn)我國(guó)水上交通平安保障能力的提高。但總體而言，我國(guó)在航運(yùn)平安事故應(yīng)急與輔助決策支持領(lǐng)域尚處于起步階段，相關(guān)研究成果的實(shí)用性和應(yīng)用范圍方面還落后于先進(jìn)興旺國(guó)家。在航運(yùn)平安事故應(yīng)急預(yù)警技術(shù)、重大事故的預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)、快速反響及應(yīng)急處置理論與技術(shù)、航運(yùn)平安防范技術(shù)與保安評(píng)估技術(shù)、情景-應(yīng)對(duì)型應(yīng)急輔助決策支持技術(shù)等方面還需要進(jìn)一步突破。〔三〕危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安與防污染技術(shù)基于現(xiàn)代仿真技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安、災(zāi)害事故預(yù)防與控制、災(zāi)害事故模擬和事故再現(xiàn)等方面系統(tǒng)，在危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安管理、事故預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、應(yīng)急反響及監(jiān)視監(jiān)控等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。西方興旺國(guó)家、有關(guān)國(guó)際組織和機(jī)構(gòu)在危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安監(jiān)管、災(zāi)害事故預(yù)防與控制、災(zāi)害事故模擬研究等方面開展了大量工作，取得豐碩成果。一方面是越來越多地將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、遙感衛(wèi)星技術(shù)、空間地理信息技術(shù)、船舶交通管理技術(shù)(VTS)及船舶自動(dòng)識(shí)別技術(shù)(AIS)等綜合應(yīng)用到危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安監(jiān)管與防污染工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)水上溢油和危險(xiǎn)化學(xué)品平安運(yùn)輸全過程動(dòng)態(tài)監(jiān)管。如美國(guó)海岸警備隊(duì)使用的智能航運(yùn)監(jiān)控與信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)IWS/WIN〔IntelligentWaterwaySystemandWaterwayInformationNetwork〕、歐盟開展的內(nèi)河航運(yùn)綜合信息效勞系統(tǒng)RIS〔RiverInformationServices〕；另一方面，在水上油品、化學(xué)品和危險(xiǎn)品污染事故預(yù)測(cè)、擴(kuò)散及轉(zhuǎn)化建模、災(zāi)害事故仿真模擬及評(píng)估技術(shù)等方面開展了系統(tǒng)深入地研究，并開發(fā)了許多專用軟件系統(tǒng)。如加拿大的SPILLSIM軟件和CHEMMATE軟件、荷蘭的EFFECTS與DAMAGE軟件、挪威的SAFETIV6.4〔PFHAST/LEAK〕軟件、美國(guó)的OILMAP與CHEMMAP軟件等，都是有關(guān)危險(xiǎn)化學(xué)品泄露、擴(kuò)散、火災(zāi)、爆炸及污染等的模型軟件。這些成果為開展危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安監(jiān)控與防污染應(yīng)急處理技術(shù)研究奠定了良好的根底。此外，在危險(xiǎn)學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程中的事故隱患治理關(guān)鍵技術(shù)與裝備、應(yīng)急指揮與決策、污染去除技術(shù)與裝備等方面，美國(guó)、日本、英國(guó)、法國(guó)、荷蘭、挪威、瑞典等國(guó)家以及IMO，開展了大量的研究和實(shí)驗(yàn)工作，并研制了多種危險(xiǎn)品污染應(yīng)急處置裝備〔如高性能溢油回收技術(shù)與裝備等〕。在沿海船舶油運(yùn)平安與防污染技術(shù)研究方面，國(guó)內(nèi)開展的比較早，許多研究成果已經(jīng)得到了有效地應(yīng)用。交通部海事局按照國(guó)際公約的要求，在船舶平安方面實(shí)施了國(guó)際平安管理規(guī)那么〔ISM〕和國(guó)內(nèi)平安管理規(guī)那么〔NSM〕，重點(diǎn)水域建立地區(qū)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及國(guó)家級(jí)網(wǎng)絡(luò)中心，加快建立了危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安監(jiān)控技術(shù)平臺(tái)。同時(shí)，在危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安事故預(yù)測(cè)預(yù)防、事故模擬以及損害評(píng)估技術(shù)研究等方面加強(qiáng)了根底性研究，并針對(duì)性地開發(fā)一些事故隱患治理關(guān)鍵技術(shù)與裝備。但在內(nèi)河危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安監(jiān)管與防污染研究開發(fā)方面，目前尚在起步階段，相關(guān)的技術(shù)與設(shè)備配備比較欠缺。與國(guó)外先進(jìn)興旺國(guó)家相比，我國(guó)在危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安與防污染技術(shù)方面整體科技水平還有一定的差距。在危險(xiǎn)品污染監(jiān)測(cè)防治和處理關(guān)鍵技術(shù)、內(nèi)河液態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸平安防治技術(shù)、危險(xiǎn)品污染損害預(yù)測(cè)與評(píng)估、事故建模與仿真模擬技術(shù)、事故再現(xiàn)分析技術(shù)、事故應(yīng)急技術(shù)裝備及應(yīng)急輔助決策支持技術(shù)等方面還需要進(jìn)一步地系統(tǒng)深入研究?！菜摹乘纤丫却驌萍夹g(shù)水上平安事故不僅會(huì)造成巨大人命財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染,同時(shí)在政治上給國(guó)家?guī)砭薮蟮呢?fù)面影響?，F(xiàn)代化的水上搜救打撈技術(shù)將成為水上平安事故損失減少和降低到最小程度的有力科技支撐。隨著技術(shù)進(jìn)步和先進(jìn)技術(shù)裝備的廣泛應(yīng)用，未來水上搜救打撈工作將向搜救打撈裝備現(xiàn)代化、搜救決策支持智能化、搜救反響快速化趨勢(shì)開展。針對(duì)水上平安事故發(fā)生的突然性、緊急性和救助打撈環(huán)境的復(fù)雜性，世界各國(guó)政府都非常重視水上搜救與打撈技術(shù)系統(tǒng)與裝備的研究開發(fā)。國(guó)外興旺國(guó)家已將水上搜救打撈技術(shù)列入了等同于航天技術(shù)的重點(diǎn)開展領(lǐng)域，作為開發(fā)海洋資源、維護(hù)國(guó)家海洋平安不可缺少的關(guān)鍵科技。近年來，一些先進(jìn)興旺國(guó)家已在水上搜救輔助決策支持、快速搜救技術(shù)及深水打撈技術(shù)等方面取得了突破性進(jìn)展。如美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)使用的水上搜救輔助指揮決策系統(tǒng)POSSE(ProgramofShipSalvageEngineering)、水上搜救快速定位系統(tǒng)以及深水打撈技術(shù)裝備等，為實(shí)現(xiàn)應(yīng)急反響快、組織科學(xué)周密強(qiáng)、搜救打撈成效高提供了有力的支撐。我國(guó)搜救打撈系統(tǒng)從小到大、從弱到強(qiáng)逐步開展壯大。目前，已在我國(guó)沿海建立起一個(gè)比較完整的救撈網(wǎng)絡(luò)，北起鴨綠江口、南至西沙群島，在沿海水域初步形成了?？樟Ⅲw救助體系，隨時(shí)可以迅速出動(dòng)救撈搶險(xiǎn)，為沿海水運(yùn)交通平安提供可靠保障。與此同時(shí)，救撈系統(tǒng)也陸續(xù)開展了一系列諸如大型搶險(xiǎn)打撈起重船、30000噸自航半潛打撈船、深潛水工作母船、水下導(dǎo)向攻泥器以及飽和潛水基地等技術(shù)裝備和基地的相關(guān)建設(shè)，為水下大深度大噸位救助打撈、飽和潛水作業(yè)配套等風(fēng)險(xiǎn)大、強(qiáng)度高的特種專業(yè)救撈工作提供了堅(jiān)實(shí)的科技裝備保障。與其他國(guó)際海事組織A類理事國(guó)相比，我國(guó)在海上搜救工作效率和成功率方面，尚有一定差距，主要表達(dá)在：應(yīng)急接警反響速度慢，實(shí)效性差；快速、科學(xué)地制定應(yīng)急救助方案的能力較弱；應(yīng)急指揮通信手段落后，效率低；遇險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)信息采集能力缺乏；深海和內(nèi)河打撈救助技術(shù)和力量薄弱等問題。在遇險(xiǎn)搜尋技術(shù)、施救技術(shù)與裝具、搜救決策支持技術(shù)、平安救助保障技術(shù)、大噸位沉船打撈技術(shù)、潛水技術(shù)等關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域還需進(jìn)一步取得重大突破?！参濉乘\(yùn)環(huán)境保護(hù)技術(shù)我國(guó)港口建設(shè)工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)的執(zhí)行率根本到達(dá)100%，港口規(guī)劃環(huán)評(píng)、港口建設(shè)工程環(huán)境監(jiān)理和驗(yàn)收環(huán)評(píng)逐步強(qiáng)制推行。開展了港口粉塵污染、污水、噪聲防治等技術(shù)研究和環(huán)保設(shè)施“三同時(shí)〞工作。經(jīng)過多年的努力，在沿海主要港口，先后建立了一批較為先進(jìn)的粉塵、油污水、生活污水、垃圾等污染物接收處理設(shè)施，提高了港口污染處理能力。我國(guó)目前正在開展內(nèi)河航道整治工程對(duì)河流生態(tài)影響的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究、航道整治工程作用下水沙過程及河流生態(tài)響應(yīng)預(yù)測(cè)模型研究、生態(tài)環(huán)境友好型航道整治關(guān)鍵技術(shù)研究，開展了內(nèi)河航道生態(tài)型護(hù)岸研究，并將研究成果應(yīng)用于京杭運(yùn)河兩淮段航道、湖嘉申線湖州段航道等內(nèi)河水運(yùn)建設(shè)環(huán)保友好型示范工程之中。水運(yùn)行業(yè)在“十五〞期間及2024年以來，在節(jié)能減排、節(jié)能降耗方面開展了卓有成效的工作。美國(guó)洛杉磯港和長(zhǎng)灘港高度重視港口環(huán)保工作，積極推行“綠色港口政策〞。在2008年7月1日至2009年6月30日的財(cái)政年度港口建設(shè)預(yù)算中，用于綠色港口工程的預(yù)算高達(dá)1.814億美元，約占總預(yù)算的60%。長(zhǎng)灘港已經(jīng)批準(zhǔn)撥款500萬美元資助碼頭經(jīng)營(yíng)人將85臺(tái)輪胎式堆場(chǎng)集裝箱起重機(jī)全部由燃油驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電驅(qū)動(dòng)，在節(jié)省燃油的同時(shí)，大幅度減少有害氣體、溫室氣體的排放。而目前的工作仍舊局限于港口建設(shè)工程環(huán)保設(shè)施“三同時(shí)〞、港口粉塵防治、港口污水處理等傳統(tǒng)意義上的環(huán)保工作，而針對(duì)開展綠色港口、建設(shè)環(huán)境友好型港口等宏觀戰(zhàn)略與關(guān)鍵技術(shù)研究較少，針對(duì)港口與所在城市在環(huán)境上的相互影響及對(duì)策研究不夠，針對(duì)港區(qū)內(nèi)船舶造成的大氣污染關(guān)注較少，水運(yùn)的節(jié)能減排技術(shù)有待進(jìn)一步完善。20世紀(jì)90年代國(guó)外學(xué)者從維護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)平衡的觀點(diǎn)出發(fā)，認(rèn)為河流航道治理要減輕人為活動(dòng)對(duì)河流的壓力，維持河流環(huán)境多樣性、物種多樣性及其河流生態(tài)系統(tǒng)平衡，并逐漸恢復(fù)自然狀況。盡管興旺國(guó)家在河流生態(tài)修復(fù)方面已經(jīng)積累了不少經(jīng)驗(yàn)，但目前在理論和技術(shù)方法上正處在開展階段，并未形成完整的工程理論和技術(shù)方法。內(nèi)河生態(tài)航道建設(shè)既是一項(xiàng)新生事物，又是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。我國(guó)內(nèi)河航道生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)的研究開始較晚，同國(guó)際〔主要是歐洲國(guó)家〕先進(jìn)水平相比，在理論〔理念〕研究、生物多樣性調(diào)查、水文氣象環(huán)境等根底數(shù)據(jù)采集、生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)機(jī)理研究、生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)〔例如生態(tài)護(hù)岸技術(shù)和水生物過壩技術(shù)〕、實(shí)驗(yàn)研究等方面，都有明顯差距。2.3“十二五〞水路交通技術(shù)開展主線及重點(diǎn)突破方向2.3.1開展主線“十二五〞期間，水路交通技術(shù)開展將以“提高外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)技術(shù)，開展內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)技術(shù)，提升水路運(yùn)輸?shù)钠桨残院铜h(huán)保性〞為主線，加快建設(shè)平安、高效、便捷的水路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)管、保障系統(tǒng)。2.3.2重點(diǎn)突破方向“十二五〞期間，水路交通技術(shù)的重點(diǎn)突破方向?yàn)椋悍较蛞唬和夂＝煌ㄟ\(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)技術(shù)重點(diǎn)突破外海復(fù)雜自然條件下交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)、交通運(yùn)輸根底設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)及運(yùn)輸平安、人工島建設(shè)、外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施全壽命設(shè)計(jì)、綜合運(yùn)輸、港口管理控制系統(tǒng)及效勞平臺(tái)建設(shè)、港口環(huán)保節(jié)能等核心關(guān)鍵技術(shù)。方向二：長(zhǎng)江黃金水道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)重點(diǎn)解決長(zhǎng)江中下游航道的系統(tǒng)整治關(guān)鍵技術(shù)、長(zhǎng)江上游大型樞紐通航建筑物建設(shè)及通航關(guān)鍵技術(shù)、長(zhǎng)江航運(yùn)平安管理及決策信息化技術(shù)。方向三：水上運(yùn)輸平安保障與環(huán)境保護(hù)支撐技術(shù)重點(diǎn)解決水上運(yùn)輸平安集成一體化監(jiān)控技術(shù)、水上平安事故應(yīng)急處置及后果預(yù)測(cè)技術(shù)、危險(xiǎn)品泄漏污染監(jiān)測(cè)與污染事故預(yù)測(cè)、模擬及評(píng)估技術(shù)和現(xiàn)代化水上搜救打撈成套技術(shù)、水運(yùn)生態(tài)保護(hù)及恢復(fù)技術(shù)、水路運(yùn)輸節(jié)能減排技術(shù)。3.開展思路和戰(zhàn)略目標(biāo)3.1開展思路3.1.1指導(dǎo)思想以?國(guó)家中長(zhǎng)期科技開展綱要?為指導(dǎo)，結(jié)合?公路水路中長(zhǎng)期科技開展綱要?及?公路水路“十二五〞交通行業(yè)開展規(guī)劃?，按照“重點(diǎn)補(bǔ)缺、整體趕超、局部引領(lǐng)、全面提升〞的方針，重點(diǎn)在外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)和內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)以及水上運(yùn)輸平安保障與環(huán)保等領(lǐng)域構(gòu)建技術(shù)支撐體系，突破技術(shù)瓶頸，形成戰(zhàn)略產(chǎn)品，增加我國(guó)水運(yùn)的整體實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，實(shí)現(xiàn)水路交通行業(yè)的可持續(xù)開展。3.1.2總體思路突破建設(shè)技術(shù)難題。以滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)開展對(duì)水運(yùn)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的戰(zhàn)略需求為目標(biāo)，通過引進(jìn)、自主研發(fā)等手段，重點(diǎn)突破外海復(fù)雜條件下交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)、通航建筑物建設(shè)、結(jié)構(gòu)物耐久性、運(yùn)輸平安、防災(zāi)減災(zāi)以及航運(yùn)中心綜合建設(shè)等技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)水路航運(yùn)建設(shè)技術(shù)中的自主創(chuàng)新。推進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)升級(jí)。以提高水上交通運(yùn)輸根底設(shè)施平安性、可靠性和耐久性為目標(biāo)，結(jié)合前沿技術(shù)，更新理念，重點(diǎn)攻克外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施全壽命管理設(shè)計(jì)技術(shù)、環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)以及內(nèi)河通航建筑物建設(shè)和養(yǎng)護(hù)技術(shù)、水運(yùn)節(jié)能減排技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)水路建設(shè)技術(shù)的升級(jí)換代。提升水運(yùn)數(shù)字化建設(shè)水平。以提高水運(yùn)效率，確保水路運(yùn)輸平安為目標(biāo)，提升港口數(shù)字化建設(shè)水平，完善內(nèi)河航運(yùn)的智能化建設(shè)，使水路運(yùn)輸水平整體提升。3.1.3開展原那么需求引導(dǎo)，重點(diǎn)突破。以水運(yùn)開展需求為導(dǎo)向，重點(diǎn)支持制約水運(yùn)交通開展的關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)和公益技術(shù)的研究開發(fā)與應(yīng)用。注重原創(chuàng)，引領(lǐng)開展。以推進(jìn)技術(shù)升級(jí)換代為導(dǎo)向，瞄準(zhǔn)技術(shù)前沿，著重支持具有前瞻性和先導(dǎo)性的前沿技術(shù)，提升水運(yùn)交通行業(yè)自主創(chuàng)新能力。重點(diǎn)聚焦，適度超前。以增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力為導(dǎo)向，優(yōu)先支持具有明確產(chǎn)品目標(biāo)導(dǎo)向和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景的產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)與應(yīng)用，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，加快水路交通創(chuàng)新體系建設(shè)。3.2戰(zhàn)略目標(biāo)3.2.1總體目標(biāo)圍繞“外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)和內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究以及水上運(yùn)輸平安保障與環(huán)境保護(hù)技術(shù)〞三大開展主題，瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿技術(shù)，攻克一批核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，形成一批戰(zhàn)略產(chǎn)品及支撐產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)一支高水平、高素質(zhì)的科技創(chuàng)新隊(duì)伍，完善我國(guó)水運(yùn)技術(shù)創(chuàng)新體系，提升我國(guó)水路交通技術(shù)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)水運(yùn)交通運(yùn)輸現(xiàn)代化及協(xié)調(diào)可持續(xù)開展提供支撐。3.2.2具體目標(biāo)〔一〕突破外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)突破復(fù)雜自然條件下外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)、現(xiàn)代疏浚技術(shù)、航運(yùn)中心運(yùn)輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)；深入開展外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施工程運(yùn)輸平安和防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)、全壽命管理技術(shù)、環(huán)保節(jié)能技術(shù)；完善港口數(shù)字化建設(shè)，使港口建設(shè)水平和效勞能力整體提升，并占據(jù)該技術(shù)領(lǐng)域的前沿。〔二〕開展內(nèi)河航運(yùn)尤其是長(zhǎng)江黃金水道建設(shè)技術(shù)突破通航建筑物建設(shè)與養(yǎng)護(hù)、航運(yùn)信息化和智能化與公共效勞領(lǐng)域、平安保障與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。開展航道系統(tǒng)治理根底理論及模擬技術(shù)等的研究與應(yīng)用工作。從而提升我國(guó)內(nèi)河，尤其是長(zhǎng)江黃金水道的綜合效勞能力，確保內(nèi)河航運(yùn)的平安、暢通，并逐步航運(yùn)的信息化、智能化?！踩硺?gòu)建完善的水上運(yùn)輸平安保障與環(huán)境保護(hù)支撐技術(shù)體系，確保水上運(yùn)輸?shù)钠桨病惩?、高效、環(huán)保、和諧。以構(gòu)建完善的水上平安保障與環(huán)保支撐技術(shù)體系為目標(biāo)，突破水上平安監(jiān)管一體化技術(shù)、危險(xiǎn)品運(yùn)輸平安監(jiān)管與應(yīng)急輔助決策支持、惡劣氣候和海況條件下水上快速搜救技術(shù)、深潛水打撈技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水上平安監(jiān)管一體化、搜救打撈裝備現(xiàn)代化、應(yīng)急決策支持智能化，全面提升我國(guó)水上運(yùn)輸平安監(jiān)管與應(yīng)急反響的水平與能力。提出港口與內(nèi)河航道生態(tài)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)的根本理論，突破船舶廢氣污染防治與節(jié)能減排等關(guān)鍵技術(shù)為我國(guó)水上交通運(yùn)輸建立一套完備的平安保障與環(huán)境保護(hù)技術(shù)，促進(jìn)水上運(yùn)輸業(yè)快速協(xié)調(diào)可持續(xù)開展。4.開展重點(diǎn)4.1戰(zhàn)略重點(diǎn)4.1.1戰(zhàn)略重點(diǎn)之一：外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)技術(shù)研究目標(biāo)：瞄準(zhǔn)國(guó)際技術(shù)前沿制高點(diǎn)，重點(diǎn)突破外海復(fù)雜自然條件下交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)、交通運(yùn)輸根底設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)及運(yùn)輸平安、人工島建設(shè)、外海交通運(yùn)輸根底設(shè)施全壽命設(shè)計(jì)、綜合運(yùn)輸、港口管理控制系統(tǒng)及效勞平臺(tái)建設(shè)、港口環(huán)保節(jié)能等核心關(guān)鍵技術(shù)，整體提升我國(guó)海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)水平和效勞能力，降低海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)及運(yùn)營(yíng)本錢15%以上。主要任務(wù)：〔一〕外海深水、大浪、強(qiáng)流環(huán)境下交通根底設(shè)施選址關(guān)鍵技術(shù)隨著岸線資源的緊缺和運(yùn)輸壓力的增大，大型海上交通根底設(shè)施建設(shè)的選址面臨越來越復(fù)雜的自然環(huán)境，需開展以下關(guān)鍵技術(shù)研究：基于高新技術(shù)和創(chuàng)新理念的建港條件論證方法；深水、大浪、強(qiáng)流、高鹽等復(fù)雜動(dòng)力環(huán)境的港口水沙模擬技術(shù)；近海風(fēng)暴潮模擬和港口大風(fēng)驟淤預(yù)測(cè)技術(shù)；風(fēng)浪、海床、建筑物強(qiáng)非線性相互作用分析方法；復(fù)雜海況工程地質(zhì)調(diào)查技術(shù)；輻射沙洲、島群島鏈、建閘河口等特殊海岸建港條件論證與選址原那么；外海大型交通根底建設(shè)對(duì)水環(huán)境、水生態(tài)影響的評(píng)價(jià)方法?！捕成詈褴浲恋鼗幚黻P(guān)鍵技術(shù)適用于海上人工島、深水防波堤等工程中的深厚軟土地基處理設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)；適用于海上人工島等工程中的海上深層水泥攪拌法〔海上CDM〕施工技術(shù)和海上深層擠密砂樁法〔海上SCP〕施工技術(shù)，大面積疏浚超軟土地基處理技術(shù)；適用于深水防波堤等工程中的海上箱筒型根底施工技術(shù)；深厚軟土地基處理檢測(cè)技術(shù)。〔三〕復(fù)雜環(huán)境下大型水運(yùn)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)國(guó)家社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)開展需要，大量海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施建造在水文氣象環(huán)境更為惡劣、地質(zhì)地貌條件更為復(fù)雜的無掩護(hù)深水海域，對(duì)碼頭、防波堤、人工島、跨海橋隧等大型水工建筑物的結(jié)構(gòu)型式、設(shè)計(jì)方法和施工技術(shù)等提出了新的要求。研究重點(diǎn)是：1、適應(yīng)于深水環(huán)境、復(fù)雜地質(zhì)條件和海上施工條件的新型水工建筑物開發(fā)研究。開敞深水海域水文氣象環(huán)境惡劣、地質(zhì)地貌條件復(fù)雜，目前成功應(yīng)用于近岸環(huán)境條件的結(jié)構(gòu)型式和施工技術(shù)已不完全適用。新型結(jié)構(gòu)與施工技術(shù)開發(fā)研究，是海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)開展亟待解決的課題。2、循環(huán)荷載作用下軟粘土強(qiáng)度弱化特性、長(zhǎng)期荷載作用下軟粘土蠕變特性及其本構(gòu)關(guān)系模型與數(shù)值模擬方法研究。軟粘土地基是海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)普遍遇到的地質(zhì)條件，在波浪等循環(huán)荷載作用下軟粘土強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)明顯弱化現(xiàn)象，在重力等長(zhǎng)期荷載作用下軟粘土又表現(xiàn)出明顯長(zhǎng)期變形特征，已成為導(dǎo)致大型水工建筑物破壞的主要因素。軟粘土地基工程力學(xué)特性和承載力計(jì)算方法也是海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)亟待解決的關(guān)鍵問題。3、波流—結(jié)構(gòu)—地基強(qiáng)非線性耦合作用根底理論與數(shù)值模擬技術(shù)研究。海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)不斷向深水、復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的海域開展，波流—結(jié)構(gòu)—地基相互作用特性十清楚顯，是海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)普遍遇到的根本理論和關(guān)鍵技術(shù)問題。4、惡劣水文氣象環(huán)境和復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下，大型預(yù)制構(gòu)件海上快速精確拼裝技術(shù)研究。海上大型水工結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)是：大型構(gòu)件陸上預(yù)制、海上安裝。無掩護(hù)深水海域施工條件惡劣，氣象水文環(huán)境變化無常，大型預(yù)制構(gòu)件海上快速精確拼裝與監(jiān)控技術(shù)是海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)需解決的重要問題。5、大型水工結(jié)構(gòu)海上施工可視化模擬技術(shù)研究。施工過程可視化模擬技術(shù)已廣泛應(yīng)用于橋梁、大壩等工程施工中，但在海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施建設(shè)中尚未采用。無掩護(hù)深水海域施工條件惡劣，開發(fā)研究可模擬大型水工結(jié)構(gòu)海上施工過程及施工過程中結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形和位移狀態(tài)的可視化系統(tǒng)，對(duì)優(yōu)化施工過程、保障施工平安，是十分必要的。〔四〕全壽命設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)耐久性保障技術(shù)加強(qiáng)工程全壽命本錢分析〔LCCA〕，建立海上交通運(yùn)輸根底設(shè)施全壽命設(shè)計(jì)方法體系；加大惡劣海洋腐蝕環(huán)境下結(jié)構(gòu)性能退化規(guī)律根底理論研究力度，基于可靠度理論建立科學(xué)的結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測(cè)模型；研究自抗蝕高耐久和長(zhǎng)效環(huán)保型防腐蝕新材料，開發(fā)海洋環(huán)境下耐久性防護(hù)新技術(shù)；開展環(huán)境災(zāi)害影響功能退化的實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警及功能快速恢復(fù)技術(shù)，形成海上交通運(yùn)輸重要根底設(shè)施功能永久保持技術(shù)?！参濉炒笮徒Y(jié)構(gòu)設(shè)施健康監(jiān)測(cè)技術(shù)研究傳感器材料及封裝技術(shù)，開發(fā)專用或復(fù)合性能的結(jié)構(gòu)健康在線監(jiān)測(cè)專用智能傳感器技術(shù)；加強(qiáng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)場(chǎng)病害檢測(cè)技術(shù)研究，開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)快速病害自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)技術(shù)；開發(fā)針對(duì)海上重大交通根底設(shè)施結(jié)構(gòu)平安性遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可遙感的結(jié)構(gòu)平安性異常時(shí)的及時(shí)診斷報(bào)警；開發(fā)可綜合定量評(píng)估結(jié)構(gòu)物平安性、使用性和耐久性的數(shù)據(jù)采集、傳輸和定量診斷分析的專家系統(tǒng)，形成可實(shí)時(shí)監(jiān)控的結(jié)構(gòu)健康診斷技術(shù)；形成可實(shí)施監(jiān)控及應(yīng)急預(yù)案處理技術(shù)。4.1.2戰(zhàn)略重點(diǎn)之二：長(zhǎng)江黃金水道建設(shè)技術(shù)研究目標(biāo)：圍繞提高長(zhǎng)江黃金水道航運(yùn)能力，確保航運(yùn)平安的目標(biāo)，重點(diǎn)攻克長(zhǎng)江航運(yùn)面臨的三峽水利樞紐建成后水沙動(dòng)力條件改變、改善航道條件以及提高航運(yùn)管理效勞水平等問題，確保長(zhǎng)江黃金水道的平安，暢通，在原有增長(zhǎng)水平的根底上，提升長(zhǎng)江黃金水道運(yùn)力20%以上。主要任務(wù)：〔一〕長(zhǎng)江中下游航道的系統(tǒng)整治關(guān)鍵技術(shù)根據(jù)長(zhǎng)江航道治理已有的研究成果，重點(diǎn)從以下兩方面考慮，以解決長(zhǎng)江中下游航道系統(tǒng)整治的關(guān)鍵技術(shù)。一方面是長(zhǎng)江中下游航道系統(tǒng)治理根底理論及模擬技術(shù)研究，研究重點(diǎn)包括不同河段演變規(guī)律與不同類型灘險(xiǎn)的演變及治理對(duì)策、三峽及長(zhǎng)江上游特大型水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度對(duì)下游航道的影響等；另一方面是長(zhǎng)江中下游航道的系統(tǒng)整治關(guān)鍵技術(shù)研究，研究重點(diǎn)包括長(zhǎng)江中下游航道開展尺度研究、三峽等大型水利工程影響下水沙條件變化對(duì)長(zhǎng)江中下游航道系統(tǒng)整治的影響及對(duì)策研究、長(zhǎng)江中下游順直河段航道整治技術(shù)研究、長(zhǎng)江中下游分汊河段航道整治技術(shù)研究、潮汐河段航道整治工程關(guān)鍵技術(shù)研究、長(zhǎng)江中下游航道系統(tǒng)整治新材料新工藝新技術(shù)運(yùn)用研究、長(zhǎng)江中下游航道系統(tǒng)整治與生態(tài)及重要生物資源保護(hù)技術(shù)研究等?！捕抽L(zhǎng)江上游大型樞紐通航建筑物建設(shè)與通航關(guān)鍵技術(shù)隨著長(zhǎng)江上游大型水利樞紐的建設(shè)，通航建筑物學(xué)科方面存在大量工程應(yīng)用和根底理論方面的技術(shù)難題，需長(zhǎng)期開展研究。研究重點(diǎn)包括：〔1〕輸水系統(tǒng)及閘門水力學(xué)關(guān)鍵技術(shù)研究；〔2〕生態(tài)節(jié)約型通航建筑物關(guān)鍵技術(shù)：著力降低省水船閘工程造價(jià)，運(yùn)行程序以及減小通航建筑物對(duì)生態(tài)影響等技術(shù)的研究；〔3〕大型升船機(jī)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究：著力解決升船機(jī)船廂水動(dòng)力學(xué)、運(yùn)行平安保障體系、塔柱結(jié)構(gòu)、大型金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備與控制、安裝調(diào)試等方面的關(guān)鍵技術(shù)難題。在三峽通航領(lǐng)域，加強(qiáng)對(duì)兩壩樞紐船舶通過能力、數(shù)字化通航調(diào)度及航運(yùn)平安保障的研究，重點(diǎn)開展提高三峽船閘綜合通航能力關(guān)鍵技術(shù)、三峽兩壩船閘運(yùn)行平衡建模與仿真分析技術(shù)、現(xiàn)代三峽通航效勞理念和生態(tài)環(huán)保等關(guān)鍵技術(shù)，為三峽河段的通航能力提供技術(shù)支撐，充分發(fā)揮三峽工程的航運(yùn)效益?！踩硟?nèi)河水上數(shù)字交通與智能航運(yùn)技術(shù)將人—機(jī)—環(huán)境工程學(xué)、水路運(yùn)輸工程、系統(tǒng)工程、控制理論、信息論等多學(xué)科系統(tǒng)綜合，推進(jìn)水上數(shù)字交通與智能航運(yùn)系統(tǒng)是當(dāng)今內(nèi)河航運(yùn)科技開展趨勢(shì)。一體化、集成化、協(xié)同化、智能化的內(nèi)河航運(yùn)技術(shù)，對(duì)促進(jìn)內(nèi)河航運(yùn)綜合優(yōu)勢(shì)發(fā)揮具有重要意義。水上數(shù)字交通與智能航運(yùn)技術(shù)研究重點(diǎn)包括：1、基于空間信息技術(shù)的數(shù)字交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，著力解決內(nèi)河電子航道圖技術(shù)、基于AIS的智能航標(biāo)技術(shù)、狹長(zhǎng)河段船舶高精度動(dòng)態(tài)定位技術(shù)、航道網(wǎng)建模與虛擬航標(biāo)技術(shù)。2、先進(jìn)船舶智能導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，著力解決多信息融合與綜合集成技術(shù)、船舶自適應(yīng)定位技術(shù)、船舶智能導(dǎo)航技術(shù)、船舶智能避碰技術(shù)、基于移動(dòng)網(wǎng)站的船載信息平臺(tái)技術(shù)。3、內(nèi)河智能航運(yùn)系統(tǒng)支撐平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)，著力解決內(nèi)河船舶電子報(bào)文技術(shù)支撐體系、跨平臺(tái)信息共享與數(shù)據(jù)交換技術(shù)、船-船、船-岸、岸-岸之間的信息交換及智能處理技術(shù)、面向?qū)ο蟮闹悄苄畔⑿诩夹g(shù)。4、新一代船—岸平安通信成套技術(shù)，著力解決面向任務(wù)移動(dòng)平安通信技術(shù)、船舶智能體移動(dòng)自組網(wǎng)技術(shù)、船舶智能識(shí)別與跟蹤技術(shù)等。5、水上數(shù)字交通綜合集成監(jiān)控技術(shù)，主要包括水上交通狀態(tài)信息的綜合采集與處理技術(shù)、多源信息的綜合集成技術(shù)、基于標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換技術(shù)等內(nèi)容。6、數(shù)字航運(yùn)智能體關(guān)鍵支撐技術(shù)，主要包括人—船—環(huán)境作用互動(dòng)建模與評(píng)估技術(shù)、人—船綜合智能集成技術(shù)、面向任務(wù)的輔助決策支持技術(shù)、水上交通三維仿真與模擬技術(shù)等?！菜摹硟?nèi)河航運(yùn)公共效勞與綜合運(yùn)輸技術(shù)開展“一站式〞綜合信息效勞、一體化運(yùn)輸管理、客貨運(yùn)樞紐體系規(guī)劃與設(shè)計(jì)、水上運(yùn)輸管理與智能化技術(shù)整合與應(yīng)用等方面的研究，推動(dòng)運(yùn)輸資源的整合，為區(qū)域交通一體化提供技術(shù)支撐，提高運(yùn)輸資源整合，為區(qū)域交通一體化提供支撐。研究重點(diǎn)包括：1、綜合信息效勞平臺(tái)與集成應(yīng)用技術(shù)，著力解決“一站式〞綜合信息效勞集成架構(gòu)技術(shù)、跨平臺(tái)的信息共享與數(shù)據(jù)交換技術(shù)、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)挖掘技術(shù)、信息快速定位與重構(gòu)技術(shù)、知識(shí)表征與綜合處理技術(shù)、資源體系規(guī)劃技術(shù)、數(shù)據(jù)建模與動(dòng)態(tài)封裝技術(shù)等。2、內(nèi)陸無水港建設(shè)與運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵支撐技術(shù)，著力解決港口資源規(guī)劃技術(shù)、物流鏈建模與設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)力資源自適應(yīng)調(diào)整建模與仿真技術(shù)、江－海－鐵聯(lián)運(yùn)關(guān)鍵技術(shù)裝備等。3、虛擬長(zhǎng)江港運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵支撐技術(shù)，著力解決基于GIS航道網(wǎng)建模與可視化技術(shù)、港口群動(dòng)態(tài)平衡建模與仿真技術(shù)、虛擬長(zhǎng)江港支撐平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)、虛擬長(zhǎng)江港仿真評(píng)估技術(shù)、江海聯(lián)運(yùn)動(dòng)態(tài)建模技術(shù)、虛擬港口資源規(guī)劃技術(shù)等?！参濉橙龒{庫(kù)區(qū)航運(yùn)支撐保障與應(yīng)急救助技術(shù)對(duì)三峽庫(kù)區(qū)航運(yùn)突發(fā)性災(zāi)害事故、公共平安問題、環(huán)境事件等，建立起高