“水下有紅菱，水邊蘆葦青，水底魚蝦肥”，一曲《太湖美》令人心馳神往。近年來，在各方協(xié)力整治之下，素有長三角“母親湖”之名的太湖重現(xiàn)碧波萬頃。2023年，太湖水質(zhì)藻情更是達到2007年以來最好水平。

　　太湖的生態(tài)清淤工作是一項持續(xù)的工程。2024年3月，新一輪太湖生態(tài)清淤梅梁湖區(qū)工程開工，專為該工程設(shè)計的世界首創(chuàng)、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的生態(tài)清淤智能化一體平臺船“太湖之星”投入使用。湖泊清淤，不再是人們印象中依賴人工、耗時漫長的工程，“智能、綠色、高效”已成為新一代清淤船的關(guān)鍵詞。

湖面上的“移動工廠”

　　底泥清淤是太湖治理的關(guān)鍵舉措，可以降低底泥中的氮磷總量、抑制藍藻暴發(fā)，從而有效削減太湖的內(nèi)源污染。此次開工的新一輪太湖生態(tài)清淤梅梁湖區(qū)工程，覆蓋28.9平方公里的清淤面積，清淤工程量約834.10萬立方米，這相當于一次性填滿4200個標準泳池的體積，也達到了太湖歷來的清淤工程量之最。

　　4月初的暖陽下，太湖碧波蕩漾，貨輪游船往來穿梭。在離岸約4公里的水面上佇立著2艘80多米長、并肩相連的大船——除雜調(diào)節(jié)船“太湖之星1號”和脫水減容船“太湖之星2號”。不遠處，56米長的新型智能環(huán)保清淤船“太湖浚清1號”正在作業(yè)過程中。這三艘船串聯(lián)一體、各司其職，共同組成了生態(tài)清淤智能化一體平臺船——“太湖之星”。

　　“太湖之星”生態(tài)清淤智能化一體平臺船由中交天航局自主設(shè)計研發(fā)，是國內(nèi)首次將淤泥固化所需的料劑投放系統(tǒng)、板框壓濾系統(tǒng)“搬運”到水面上。

　　“以往，湖泊清淤需要在陸地上設(shè)脫水處理廠，將底泥運輸?shù)疥懙厣线M行脫水和無害化處理，占用土地資源大、周期長，還有泄漏風險，對土地生態(tài)環(huán)境造成影響。此次作業(yè)的‘太湖之星’，則成為了一個湖面上的‘移動工廠’，有了這一平臺，至少可以減少淤泥固化場地300畝。”中交天航局華東公司太湖項目負責人李大偉向新華日報·交匯點記者介紹。

　　跟隨工作人員，新華日報·交匯點記者從太湖北岸的碼頭登船，經(jīng)過20分鐘左右的航行，便登上了“太湖之星1號”的平臺。遠處，清淤船的新型環(huán)保絞刀正在不斷將污染底泥“挖吸”上來，再通過管道輸送到太湖之星1號和2號進行處理。

　　“疏浚濃度是衡量絞吸船效率的重要指標。利用我們自主研發(fā)的環(huán)保絞刀和自動變頻系統(tǒng)，‘太湖之星’的疏浚濃度可以達到50％以上，是普通絞吸船的3倍，即抽出的一立方泥漿中含泥量能占到一半以上，每日清淤可達5000立方米。”太湖項目常務(wù)副經(jīng)理張磊介紹。

　　“智能大腦”助力高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)

　　智能化系統(tǒng)的加持，讓清淤的工藝流程大大提效。在太湖之星1號平臺，只見從清淤船輸送過來的泥漿分別通過除雜系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、容量分別為1000立方米的泥漿池和調(diào)蓄池進行處理。

　　傳統(tǒng)作業(yè)方式下，泥漿水傳送到分級沉淀池后要沉淀一段時間，同時人工投放料劑也不夠精細，從清淤到固化成泥餅，一套流程要花3-4小時�，F(xiàn)在在氣動泵送系統(tǒng)的加持下，調(diào)蓄池能夠通過傳感器識別泥漿濃度，自動匹配泥漿需要的藥劑量，避免藥劑的不足或浪費的情況，整個流程只需2個小時左右。

　　經(jīng)過除雜調(diào)節(jié)處理的泥漿，將會再輸送到與太湖之星1號緊密相連的太湖之星2號船。在太湖之星2號平臺上，安放著16臺板框壓濾機、泥餅輸送系統(tǒng)，機器雖體積龐大，但近距離感受，作業(yè)聲音僅50分貝左右。“壓濾、脫水的全程是物理性質(zhì)，類似于農(nóng)家‘壓豆油’的過程，不會產(chǎn)生化學污染。經(jīng)過處理后的泥餅在干化后可做有機肥、回填礦坑或制磚等無害化利用。”張磊說。

　　走進位于太湖之星2號平臺的智能控制中心室，3個屏幕實時反映各個環(huán)節(jié)的作業(yè)場景以及工藝流程參數(shù)等數(shù)據(jù)，一名工作人員在監(jiān)控或調(diào)整參數(shù)。

太湖清淤工程一體化監(jiān)控平臺

　　“智能化系統(tǒng)為我們的工作流程帶來了很大的改善。”該平臺船船長竇光才表示，借助一體化監(jiān)控平臺這一“智能大腦”，能實現(xiàn)對船上各項功能的遠程操控和監(jiān)測，甚至無人化自動作業(yè)。他向新華日報·交匯點記者展示了結(jié)合了北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的“船舶調(diào)度管理”平臺，“在我們的作業(yè)區(qū)間，每天都有各種運輸船、交通船、錨艇在太湖上航行，現(xiàn)在我們能從系統(tǒng)上看到船只的位置，一旦偏離航道，系統(tǒng)能夠自動監(jiān)測預(yù)警。”

　　“以前清淤船作業(yè)高度依賴人工，工作人員要眼觀六路耳聽八方，勞動強度特別大，效率也不高。現(xiàn)在我們采用了這套智能系統(tǒng)，僅需3人即可操作全船的功能，可以避免人工操作的短板，用智能化程序減少人員操作的誤差，實現(xiàn)挖泥作業(yè)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。”李大偉表示。

　　在綠色低碳上更進一步

　　將生態(tài)清淤、除雜調(diào)節(jié)等全流程工藝全部“搬”到水面上，是世界首創(chuàng)，少有案例可以借鑒。2022年9月起，中交天航局研發(fā)團隊正式投入“太湖之星”項目，研發(fā)周期、建造周期都是僅有幾個月的流程，時間緊、任務(wù)重，要攻克的技術(shù)難點也有很多。

　　“在研發(fā)中，我們遇到的一個難點，就是‘太湖之星’作為集成化的平臺，如何在保證功能的同時，還能符合航道運輸?shù)南拗�。為了確定船舶的長、寬、高，團隊對船上的每一臺設(shè)備、每一個零部件都經(jīng)歷了上百次試驗。”回憶“太湖之星”的誕生過程，張磊頗有感觸。“我們選定的航道要經(jīng)歷106座橋、2個閘，在正式運輸?shù)那皟蓚�月，我們每天都要測量航道的數(shù)據(jù)，因為天氣、雨水的變化，都會對調(diào)遣設(shè)備造成影響。最終，‘太湖之星’的通航尺度達到了整個運河流域的記錄。”

　　疏浚設(shè)備和工程船是疏浚作業(yè)的核心，如何在日復(fù)一日的作業(yè)中實現(xiàn)創(chuàng)新，是擺在科研人員面前的現(xiàn)實問題。“太湖的治理是長期的，如何繼續(xù)推動疏浚裝備在清潔化、智能化的道路上繼續(xù)前進，是我們高質(zhì)量發(fā)展的重點。”李大偉表示。

　　李大偉告訴新華日報·交匯點記者，“為了實現(xiàn)綠色低碳，‘太湖之星’采用了油電結(jié)合的雙動力系統(tǒng)，可以根據(jù)不同工況采用不同動力驅(qū)動，提供接入10KV（千伏）岸電和自身配備燃油發(fā)電機組雙供電模式。目前，我們正在進行岸電布設(shè)，目標是將岸電的供電比例提升到70％，降低柴油發(fā)電的比例，減少碳排放。這是我們現(xiàn)階段正在攻克的難題之一。”

　　“此外，在現(xiàn)有技術(shù)下，對于泥漿經(jīng)處理產(chǎn)生的泥餅，我們也在探索新的資源化利用方式。比如回填到農(nóng)田進行養(yǎng)殖，用于建筑物、路基的施工，或參與陶、磚等材料的燒制……下游的淤泥土的資源化再利用怎么來做？我們也在和江蘇的科研院所合作研究，希望未來能拿出更多綠色、環(huán)保的解決方案。”李大偉說。（新華日報·交匯點 記者 楊易臻）