本站7月2日讯 在滨州黄河河务局科技前沿阵地,一场与黄河泥沙激烈交锋正在上演。从上世纪 70 年代机淤固堤初露锋芒,到当下,如何让黄河泥沙变废为宝已然成为全新挑战。
在黄河根石防护广阔舞台上,一种以黄河泥沙为原料精心制备的新型“沙基备防石”,惊艳亮相,焕发出新的光芒,成为守护河岸安全的坚实堡垒,亦是滨州黄河大抓创新的精彩呈现。
由来
“哎……如今石头越来越难买,价格也是一路飙升。”这是近年来采购石料人员内心深处的无奈慨叹。
据悉,每年黄河防汛所需石料约130万立方米。一方面,随着国家封山育林政策的强力推行,石料开采受到严格约束,价格持续上扬,天然防汛石料供应短缺。另一方面,天然石料密度高达2700千克每立方米,不仅重量较大,黄河防汛多用规整块状,受水流冲刷面积大,根石极易走失。
因势利导,因地制宜地开发一种新型备防石已是刻不容缓。
方向一经确定,便果敢付诸行动。2022年,山东黄河河务局、山东大学、山东华特控股集团全方位深度协作,山东黄河水沙研究中心(滨州基地)在滨开黄河正式启动,凝聚黄河水沙治理强大合力,全力打造黄河水沙研究的核心重镇。
黄河泥沙基备防石,顺应时势,开启研发征程。
“此项目立足区域就地取材,以及无毒固废物的优势,同时兼具卓越的抗冲防浪能力,成功后,将实现黄河沙的资源化与高值化利用,具备显著的社会和经济效益。”滨州黄河河务局副局长许惠平对这个项目满怀信心说道。
成果
试验的艰辛历程中,每一步都布满荆棘。
一次试验从脱模到养护完成,长达约一个月的时间里,任何细微的差错都可能致使所有努力前功尽弃。为确保试验细节的无懈可击,必须对每一步都精打细算,从骨料配比、实验配方,到生产工艺、技术手段,事无巨细地优化方案。
“这次麻面情况严重,调整水灰比,延长震荡时间,凸出结构部位还得再斟酌。”“底层浇筑振捣完成后接着浇筑中层混凝土,振捣棒插入底层十公分振捣。”此类讨论不绝于耳。
为探寻最佳的脱模剂,他们勇于尝试废柴油、废机油,持续探索……面对模具的难题,他们从螺栓螺母组装转而尝试卡扣,只为提升效率……
三组模具交替上阵,四次配方的精心调试,无数细节的精准把控,力学性能、抗冻性、抗剥落性、抗冲刷性等试验的反复开展,他们在经济性和实用性之间艰难权衡。
终于,功夫不负有心人。二十立方米符合强度和密度预期的人造备防石在山东黄河水沙研究中心(滨州基地)荣耀诞生。
“抛投后的备防石完好无损,未出现开裂等损伤……”机器的轰鸣声也难以掩盖那份兴奋之情。
2024年汛前,实现量产5000余个四角椎体,并在滨州黄河河务局全面推广,形成新的新质生产力。这条充满挑战的奋进之路上,滨州黄河河务局潜心科技钻研,凭借智慧和汗水,书写出黄河泥沙变废为宝的崭新篇章。
优势
从最初的构想萌发,到一次次的实验探索,再到逐步收获成果的曙光,历经无数个日夜的不懈奋斗,黄河泥沙基备防石的研发试验成果着实令人欢欣鼓舞。
然而,每一项成果的初露锋芒,都无可避免地承受着质疑的重压。它的性能究竟如何?能否经受住黄河水流长期的冲击与侵蚀?优势体现在何处?与传统的备防石相比,是否真正实现了突破性的改进?这些无疑成为众人关注的焦点。
面对质疑,研发团队深知责任重大。他们以令人信服的数据和实验结果,通过六项实验结果,有力论证了黄河泥沙基备防石相较于传统块石的独特之处和广阔的应用前景。
——黄河泥沙基备防石能够制备成扭工体、扭王体、四脚锥等多种形态,水流冲击时,结构之间更易发挥联锁作用,大幅提高结构的稳定性,借助缝隙间各种绕流能量的相互抵消,有效降低水流流速,从而极大削减水流对河床的冲刷,显著增强其防冲性能。
——可根据需求进行生产,不受开采限制。
——能够动态调整配比,依照需求设计不同强度的防汛石产品,充分满足多样化的防护需求。
——减少天然石料的开采,在一定程度上化解黄河泥沙淤积的难题,成功实现了黄河沙的资源化利用和高值化利用,拥有广阔的市场前景和巨大的经济、社会效益。
——块体堆积孔隙率大,重心低,绕流吸能作用显著,可有效降低水流速度。
——从实验结果看,每100平方米护面块所需个数,人工块石最多,扭王体所需块体数量和混凝土用量均最少,但黄河泥沙基备防石生产成本比市场砼每方价格便宜20%。综合比对,孔隙率大、重量小的黄河泥沙基四脚锥体与扭工体,经济适用性更为出色。
黄河泥沙基备防石不仅能够在黄河水系一展身手,同样适用于长江水系、淮河水系等众多水系。尤其在我国南方,河湖星罗棋布,夏季雨多洪涝频发,防洪抢险任务艰巨,若能将本项目产品广泛推广应用,必定能够获取更大效益。
“未来,期待着黄河泥沙基备防石能够在更多领域得到应用和发展。我们将配合研发团队,继续对其进行优化和改进,以适应不断变化的市场需求和技术挑战。”滨开河务局总工程师贾春亮满怀希望。
新质生产力赋能下,黄河泥沙基备防石不再仅仅是抵御水流的沉默卫士,更是推动水利事业蓬勃发展的强大动力,也必将构筑起更加稳固、安全的河岸新防线。(兰智辉 韩璐)
编辑:田光 录入:徐文彪 审核:陈宁