2018年10月23日,被媒體稱為“現(xiàn)代世界七大奇跡之一”的港珠澳大橋正式開通,24日正式通車運營。中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平于23日上午出席開通儀式,宣布大橋正式開通并巡覽大橋,代表黨中央向參與大橋設計、建設、管理的廣大人員表示衷心的感謝、致以誠摯的問候。
港珠澳大橋跨越珠江口伶仃洋河口灣,上游有廣州港和深圳港以及虎門港、中山港等珠三角重要港口,橋區(qū)有廣州港出海航道、深圳西部港區(qū)銅鼓出海航道等大型深水航道以及青州水道、九洲港航道等重要航道穿越,是我國沿海航線最密集、船舶密度最大的通航水域之一。伶仃洋河口灣“四口入?!焙汀叭秊﹥刹邸钡膭恿Φ孛哺窬郑蛊渌尺\動環(huán)境極其復雜。大橋建設面臨橋位選址、主通航區(qū)設置、人工島平面優(yōu)化、橋孔合理跨距等一系列問題,對伶仃洋水沙環(huán)境和港口航道影響的研究尤為關鍵。
南京水科院充分發(fā)揮技術優(yōu)勢,早在2004—2007年港珠澳大橋工程可行性研究階段,開展了擬建橋區(qū)設計水文要素分析計算和海床演變分析研究,提出了橋區(qū)設計波浪、設計流速和設計水位等要素,論述了伶仃洋的自然環(huán)境特點、總體動力架構、水沙運動特征及其相互作用關系,系統(tǒng)歸納總結了橋區(qū)海床沖淤演變規(guī)律,從滿足通航條件和保持灘槽穩(wěn)定的角度提出了大橋選址意見,并成為該工程初步設計招標的基礎依據(jù)。在此期間,南京水科院還完成了橋位選址方案的水沙數(shù)值模擬計算等專題研究,對大橋通航區(qū)橋、隧、人工島的位置、形狀等工程尺度提供了多方案的比選意見,在確定北線橋位北移的基礎上,通過研究提出了“三地三檢”人工島的合理布置形式和東、西橋隧人工島采用寬口門布置的方案。
2008—2010年大橋工程可行性深化研究與初步設計階段,南京水科院科研團隊進行了大量模型試驗,對人工島平面和結構進行了優(yōu)化,人工島由原來的長條形優(yōu)化為鵝卵型,其迎水面寬度從最初的1000 m縮短為625 m。研究成果為港珠澳大橋工程可行性研究報告獲得國家批準、大橋主體工程建設初步設計方案通過交通運輸部審查提供了關鍵技術支撐。
從2010年島隧工程開工以來,南京水科院主要開展了大橋主體工程人工島越浪控制措施、島隧工程施工期水文分析及水動力仿真模型、香港口岸人工島物理模型試驗、東人工島島隧結合部沉放區(qū)掩護方案數(shù)模試驗、隧道E15—E33管節(jié)基槽局部突淤分析、極端天氣條件下西人工島波浪要素計算及島橋結合部局部整體模型試驗等專題研究,其成果為人工島結構安全、沉管安放、鋼圓筒施工、島頭掩護體設計施工等提供了重要技術支撐。
南京水科院參與了港珠澳大橋人工島地基加固關鍵技術研究。通過室內土工試驗、離心模型試驗、數(shù)值仿真,開展了人工島地基土長期變形規(guī)律研究、人工島地基典型斷面受力、變形及穩(wěn)定性研究、施工過程中的滲流與滲透穩(wěn)定性分析、地基加固區(qū)與周邊連接段協(xié)調變形分析等,揭示了各種地基處理方案下人工島在施工期、運行期的變形與穩(wěn)定特性,提出了控制和改善人工島地基工后沉降的措施,為港珠澳大橋人工島地基加固設計與施工提供了相關理論與技術依據(jù)。
南京水科院參與編制《港珠澳大橋耐久性評估及耐久性混凝土試驗研究》技術建議書,并提供南京水科院在廣東湛江港、海南八所港等港口碼頭的海洋腐蝕環(huán)境下混凝土長期暴露試驗資料,為港珠澳大橋混凝土耐久性設計提供參考。
島隧工程項目總經(jīng)理部為感謝南京水科院在技術、人才方面的支持,于2015年、2017年兩次發(fā)來感謝信,2015年港珠澳大橋橋島隧工程E15沉管回淤專題攻關組獲集體特等功。主持完成的研究成果“港珠澳大橋對伶仃洋水沙環(huán)境和港口航道影響研究”獲2016年度中國水運建設科學技術獎一等獎;“港珠澳大橋沉管隧道基槽開挖工藝及回淤觀測試驗研究”及“港珠澳大橋沉管隧道基床回淤監(jiān)測及預警預報系統(tǒng)研發(fā)與應用”分別獲2011年度中國水運建設行業(yè)協(xié)會科學技術一等獎及2017年度中國航海學會科學技術獎一等獎。