一、什么是圍海造田

圍海造田,也叫圍海造地、填海造地、填海造田,或叫填海、圍海、圍田,是指用泥沙、土石、建筑垃圾等將陸地、島嶼,甚至島礁,沿邊緣填埋成新的陸地。在海灘和淺海上建造圍堤阻隔海水,并排干圍區內積水使之成為陸地,又稱圍涂。圍海造田在世界許多國家都有應用,荷蘭人最早用風車排水,在海邊開拓出大量土地,并修筑巨大的海堤將開拓的土地與海水分隔開來,成為肥美的田園。因而荷蘭具有世界著名的"圍海造田"景觀,填出了1/4的國土面積。日本、沙特、韓國、澳門、香港等國家和地區圍海造田也十分廣泛。我國自建國以來從人工圍墾到泥沙泵機械作業,不斷發展和更新。21世紀初據不完全統計圍海造田面積將近1800萬畝。目前多數已成為農業、工業、交通、外貿和文化建設發達的地區。因此,圍海造田是增加陸地,發展國民經濟的一項重要措施。
圍海造田一般有兩種主要形式:1、在岸線以外的灘涂上直接筑堤圍涂;2、對入海港灣內部的灘涂,有時先在港灣口門上筑堤堵港,然后再在灘涂上筑堤圍涂。至于采用何種方式,主要取決于當地的技術和經濟條件。對于這兩種工況的圍海,現在都是用泥沙泵配合其他設備來完成施工。
二、下面介紹四種泥沙泵在圍海造田中的應用
(一)立式泥沙泵用
1、立式泥沙泵的啟用
國內較早的是浙江蕭山錢塘江圍海,自1966年開展大規模圍墾,共圍灘涂50多萬畝,約占蕭山總面積的四分之一。這一壯舉被聯合國糧農組織稱為"人類造地史上的奇跡"。然而就是這么宏大的工程,在1993年之前主要靠人工勞力施工完成,隨著中國研制泥沙泵等設備的應用和市場化的發展,1993年的一萬三千畝圍墾首次進行機械化施工,用立式泥沙泵(也叫立式泥漿泵)代替人工,累計出動設備3447臺套,50日內完工。接著兩個月在附近區域仍采用以泥漿泵為主的機械化施工,分4期逐塊圍涂,共圍得毛地1.9萬畝。從此立式泥沙泵圍海方法在國內推廣開來。2、立式泥沙泵水力機組施工原理
是模擬自然界水流沖刷的原理,借水力的作用來進行挖沙、挖土工作,水經高壓泵產生壓力,通過水槍的噴射,射出高壓高速水柱,水柱沖擊土沙,使土沙濕化、崩解、拌合成泥漿和泥塊的混合物,再由立式泥漿泵提升,通過管道輸送到沙場。水利挖填機組,設備簡單,使用方便。可同時完成挖、裝、輸、填等工序,因而功效高、成本低,且具有工程質量好,施工不受天氣影響等優點。這種設備適合于近距離取沙回填的工程,最常用的就是在做筑堤時灌袋子,直到今天我們遠洋牌的立式泥沙泵在上海、江浙一帶圍海時仍在廣泛使用。3、立式泥沙泵的主要特點:
- 機械原理簡單,安裝、拆卸方便,泵重量輕,便于操作。
- 設備購買成本低,總體投資少。
- 開式葉輪設計,通過性好,可以輕松抽取泥塊,垃圾或大顆粒固體,一般不會堵泵。
- 泵作業時低于水平面,因此不需灌注引水,吸力大,吸泥沙濃度高。
- 過流部件可采用耐磨鑄鐵或高鉻合金材質,硬度大,強度高,抗磨蝕,使用壽命比普通材質長2-3倍。


典型工程:蕭山錢塘江 慈溪杭州灣 上海南匯等圍海造田項目
在90年代中期圍海造田中這個泵型使用很多。由于立式泥沙泵屬于比較簡易的施工方式,使用局限性較大,對于工期緊,隨著一些環境惡劣的大型工程開工建設,需要改變使用挖泥船施工。(二)挖泥船用泥沙泵
1、挖泥船簡介
就是用來挖泥沙的設備,簡單的說就是通過挖掘系統將泥沙攪動,船上安裝有泥沙泵和驅動系統,通過管道將泥沙吸動,然后排到指定的地方。這也是目前世界上大型圍海造田工程中最常用的設備。一般分為絞吸式、耙吸式、斗輪式等幾種。這種設備最早產生于荷蘭,直到今天全球百分之八十的大型挖泥船訂單都在荷蘭。當然我們中國目前也造出了世界上最大、最先進的挖泥船。挖泥船有大、中、小型,由于海上風浪及水深等自然條件的限制,一般用于圍海造田的大都是中大型的挖泥船。2、挖泥船用泥沙泵的配置
一般中大型挖泥船上配兩臺泥沙泵,一臺主要用于吸沙,一臺用于排沙。吸沙的泵主要是相同口徑中流量較大的泵,因為相同的管徑流量越大流速就越快,對泥沙的帶動力也越大,通常所說的吸力大。排沙泵主要考慮在相同管徑下揚程較高的,這樣能滿足遠距離輸送的要求。當然這些都是相對的。有的還配備水下泥沙泵。小型挖泥船一般只配一臺泥沙泵自吸自卸。遠洋技術團隊在給挖泥船配套選型時,主要根據客戶的具體需求和整套設備的配置需要,做個性化的泥沙泵整體解決方案,包括驅動系統、液壓系統、控制系統等等。3、挖泥船用泥沙泵的主要特點:
- 汽蝕性能好,保證了泵的吸上能力強,可以達到更大的挖深和更高的吸上濃度;
- 過流部件均采用硬度(大于HRC60)與韌性并存的CR28抗磨合金材料,并有一定的耐腐蝕能力,使用壽命長。
- 同時配備軸承潤滑系統,軸封水系統、砂水分離器、電動盤車系統等全套運行必須輔助設施。
- 前拆式結構設計,配備專用工具,拆卸維修簡單。


典型工程:南海造島 澳門香港圍海 迪拜棕櫚島等圍海造島項目
挖泥船使用范圍廣,也有諸多優點,但是價格昂貴,使用、維護成本高,很多的圍海造田工程中標價低,以致無法使用此種方式。我們的技術團推與使用客戶共同開發出了一些簡易、高效方式。(三)臥式泥沙泵與立式泥沙泵組合吹沙
1、組合的由來:
1997年在上海一個圍海造地的工程中,一開始使用立式泥沙泵施工,由于取沙地點距離排沙點有4000多米,立式泵揚程低無法輸送過去。當時浙江老板找到我們,為他解決這個難題。經過實地考察后,我們的技術團隊設計了6臺22千瓦立式泥沙泵排沙至一個封閉的罐體,罐體接到一臺大的臥式泥沙泵里,6臺立式泵的總流量為每小時1500方,我們選定的大泵流量也是1500方,使之流量匹配,這樣通過大泵增壓,送至4000米處。客戶采用了我們的設計方案,結果一舉成功。后來在浦東機場、金山石化、崇明島、長興島、橫沙島等造田工程中都采用了這個方式。今天看來是一個再簡單不過的方式,當時由于沒有先例,算是一個實用發明。2、臥式泥沙泵的主要特點:
- 運用范圍廣:產品可配套柴油機,電機或液壓機組,產品線豐富,涵蓋從小到大數十種泵型分類,適用于各種復雜工況。
- 效率高、節能環保:單泵殼結構,葉輪流道寬,四葉片形式效率高,,同樣功率配備下抽沙量大。
- 運行可靠:設計圖紙規范,密封采用填料密封形式,簡單易更換,機油潤滑,結構先進。
- 耐磨:該抽沙泵過流部件由優質高鉻合金材質(Cr28)制成,經多次特殊熱處理工藝進一步提高耐磨性。配套軸承、油封、盤根等標準件選用優秀品牌。

典型工程:上海金山石化 長興島 橫沙島 杭州灣等圍海項目
20世紀末,由于港口用地、工業廠房用地、城市基礎設施用地迅猛增長,中國各地都開始了大規模的圍海造田。如:上海的洋山港、河北曹妃甸、天津濱海新區、福建寧德等等。沿海各地都在向大海擴展,都需要大量的泥沙資源,就地取沙填海的越來越少。只能從沙資源豐富的地區運過來。吸沙、運沙、吹沙填海的模式因運而生。(四)船陸兩用泥沙泵配合吸、運、吹方式
1、吸、運、吹方式填海:
就是裝置一條吸沙船,船上配備一臺或多臺大流量、低揚程的泥沙泵。吸沙船開至沙源豐富的合法區域進行吸沙作業,把沙子吸至運沙船上。運沙船運往填海工程的最近可靠岸處,在此位置再配置一條吹沙船,通過吹沙船把泥沙送至指定區域。在實踐中,由于各地環境不同,沙源不同,運輸方式不同,遠洋技術團隊與客戶共同設計并運用了幾種不同對的吹沙方式。(1)立式泥沙泵配合船陸兩用泥沙泵吹沙船
目前國內常用的運沙船規格在3000噸-1000噸,整船長度在45米-80米,沙倉長度在35米-60米,該工況一般用于沿海區域,對沙泵及配套動力、船舶平臺要求比較高,需要通過船檢認證,我司與船舶設計院及船廠聯合設計開發吹沙船,每條船配套5-10臺立式泥沙泵、一臺船陸兩用泥沙泵、2臺高壓水泵以及其他相關設備,吹沙船上安裝有吊架,安裝液壓控制的高壓水槍,同時可分別吊放5-10臺立式泥沙泵抽取沙倉里面的泥沙,供給船陸兩用泥沙泵遠距離輸送。該方式大大減少了人工,降低了運營成本,提高了工作效率。

典型工程:上海洋山新城、天津濱海新區、曹妃甸、舟山漁山吹填等圍海造地項目
(2)船陸兩用泥沙泵配合漏斗吹沙船
國內有很多大型運沙船都選擇安裝了傳送帶,可以通過傳送帶輸送沙倉里面的沙子,我們技術團隊與客戶共同設計開發了一套漏斗船吹沙系統。在另外一條船制造漏斗形狀的沙池,運沙船上的傳送帶直接伸到漏斗沙池上方,將沙子卸至漏斗內部。漏斗沙池外側安裝有一臺高壓補水泵及一臺船陸兩用抽沙泵,高壓補水泵通過管道分支提供高壓水沖擊沙層,形成沙漿供給外側底部的船陸兩用抽沙泵抽取輸送。船陸兩用泥沙泵配合漏斗使用,抽取濃度高,根據介質類別,最高可到50%,并且船陸兩用泥沙泵在這種方式下,發生氣蝕的概率小,降低了船陸兩用泥沙泵損壞的概率。


典型工程: 湛江灣 福建平潭金井灣 香港東涌等圍海造田項目
(3)船陸兩用泥沙泵配合抓斗、挖機式吹沙船
除了通過傳送帶傳送運沙船里面的沙以外,還有通過吊裝抓斗、挖機挖取配合漏斗沙池傳送的方式,這種方式適合在基建完善的港口使用,港口有安裝抓斗的停泊位,方便卸運。該方式用于煤炭、礦石、礦粉等卸船使用較多。
典型工程: 福建莆田 海南海花島 福建泉州等圍海造地項目
2、船陸兩用泥沙泵的主要特點:
- 揚程高,輸送距離遠,相同口徑下,最優化的水力模型,更大葉輪直徑的設計滿足了這個需求。
- 耐磨耐腐蝕的材質,滿足在各種條件下更久的使用壽命。
- 科學合理的結構設計,滿足艙內、甲板等不同的安裝位置和使用要求。
- 性能曲線陡降,是泥沙泵對排距的變化有更強的適應性。


三、圍海造田的前景
自從2003年以來,中國的圍海造地運動正在以數倍于過去的速度高速發展。2003年的圍海面積是2123公頃,2004年則達到了5352公頃,2005年以后每年圍海的面積都超過1萬公頃,相當于這幾年每年中國都新增100平方公里以上的土地。大量的造地也產生了很多負面的效應。2018年中央政府收緊了海域管理的口子,一次填海在50公頃以上的,要經國務院批準。圍海造田也向著可持續,更加科學的方向發展。遠洋泥沙泵也會不斷技術創新,以更加環保、節能、高效的產品滿足客戶的需求。用更加先進的設備,更加科學的“吹沙填海”技術,創造新的“精衛填海”傳奇,為經濟高速發展和環保事業譜寫新的篇章!本文概述了泥沙泵在圍海造田中的各種應用方式,僅基于遠洋二十多年的實踐和探索,不當之處敬請同仁批評指正。遠洋泵業的技術團隊擁有豐富的專業知識和經驗,可以評估你的需求,優化你的流程,為你制定個性化的整體解決方案,幫助你高效完成各項工程。詳詢:186-5387-8869。