北京新浪网- N( N8 l' L. G8 t3 X
8 M d! q& T/ m' v 出品:科普中国( U4 U6 X' C5 c7 m3 ~
. P' | ^+ E! y" {- j4 _ o2 S 制作:铁流
3 j+ I% `' i( h+ q
/ X" l2 u2 v/ e; n# P- W 监制:中国科学院计算机网络信息中心' y! b) v- X1 \* w& j8 `5 {* k
- {3 ]$ }( p: k8 _- B( e/ {" { 日前,中国自主设计制造的6600kW绞刀功率重型自航绞吸船“天鲲号”在江苏启东下水。自航绞吸船的称呼大家可能会听起来比较陌生,但它的另一个称呼——“造岛神器”恐怕是人尽皆知。2 G- I. v$ }! |# r
9 l. p1 \6 M" g& a ?( `9 ?
相比于它的前辈“天鲸号”,“天鲲号”不仅拥有更加“纯正”的国产血统,在性能上有更胜一筹。那么,填海造陆到底有哪些意义?“天鲲号”究竟靠什么绝技填海造岛?与“天鲸号”相比又有哪些进步呢?- |, i/ @2 Y3 j/ h2 {
8 J: Y+ l& A5 T; n$ h
填海造陆意义何在?
- F$ u8 e6 p! \3 q
$ L- _$ ~) {7 X7 N9 k6 s9 D9 B 填海造陆自古有之。早在800多年前,荷兰人就开始用沙石填海造陆,以至于荷兰国土中20%的土地是大规模人工填海创造出来的。+ F5 G) o' _8 \' k9 V* q
% |& L4 F: [4 v8 s1 Z 作为一个国土狭小的岛国,日本早在11世纪就有填海造地的记载,在二战后,日本更开展过大规模的填海造地,像日本关西国际机场,就是人工填海的产物。7 h# i9 C/ n+ S2 c, _) z
; B; q) G- C' i+ t8 o7 j
对于经济较为发达,土地空间又比较有限的地区,填海造陆就更加常见了,像中国香港、台湾、澳门等地区都有过一定规模的填海造陆工程。这些工程有效地缓解了一些地区紧张的人地矛盾,为当地的经济发展注入了新的活力。, }% Z9 L% C) k4 A
$ i2 t: I- b) `, W
除了促进一方经济发展之外,填海造陆还对维护国家主权与领土完整,以及国家的经济安全具有非常重要的意义。
. R v' e, m D' ?# V) e# _9 i% H5 F, w9 u, G! V5 Z! ?% O
一直以来,中国南海的一些岛礁被某些国家非法侵占,这对中国维护国家主权非常不利。由于在南海缺乏强有力的军事支撑点,无法实现军舰和战机常驻南海,这就使中国在南海的军事存在感很低,不利于中国对南海进行有效控制。6 p: }$ j, F* n, [- Y4 z
, p Y$ d2 v- ~" T# x 在南海填海造陆之后,就可以建设永久性军事基地,不仅能够建设雷达站和监测站监视岛礁周边海域空域的一举一动,还能部署航空兵、导弹部队、水面舰艇维护祖国的合法权益。. q, l/ Q9 a& `, J8 u, P
: M# t5 N+ L- B( A4 }4 f1 \
中国是世界第一大贸易国,进出口的物资大概有30%左右要通过南海。其中,中国进口的能源大概有60%要通过南海才能运到国内。7 ^% w' m3 `: P: i' h$ }+ Y
( z) p# {$ @% ]5 H! B4 n5 D, R
然而,南海海域是海盗多发区,世界上将近40%的海盗攻击事件是发生在南海地区。特别是在马六甲海峡附近,是海盗出没最频繁的地方。8 H: y) f" b5 j
7 H( N+ ?' w6 v1 e: I, H R" A, b 在这种情况下,在南海常驻一支精干的武装力量,有利于保护国家的能源安全和正常的商贸秩序。如果将J11、J16战机部署到某些南海岛礁上,其作战半径已经能够覆盖到马六甲海峡。这对于中国维护国家利益大有裨益。
|- x, v" J. m' G# n" U# j
" Z, O4 L" k2 ^3 E 传统填海方法局限性较大" X) ~1 V: [+ A$ a' t* y
: \) n* K8 \& p! G; n# D0 I
在填海造陆中,传统的做法是打围堰或采用沉箱的方式,然后不断堆砌砂石料,制造出一片陆地。然而传统方法具有一定的局限性。
+ E, c- u: `5 o# ?- |! p( k4 c7 t+ P* Q4 K% s8 @: Y- P; F! ?
一是只适合于海岸线附件的填海工程,由于传统填海方法需要从陆地上运输填海材料,在远离海岸线的大洋中,比如在南海中填岛,传统方法就无能为力了。
0 K8 `$ {" _+ q
. E0 m, [" M; T0 t7 ^- Y 二是成本较高,而且也会大幅拉长工期。由于中国大陆海岸线距离美济礁、永暑礁、渚碧礁等岛礁过于遥远,远距离运输砂石料不仅成本较高,而且也会大幅拉长工期。
$ L" X; w( P: m7 i. j: I v. I/ B ?0 ~: o
在国际政治局势风云变幻的情况下,采用传统放松填海造陆,不仅成本高昂,而且还会严重拖长工期,漫长的工期很有可能会导致南海填海造陆功败垂成。
" M+ R8 H C5 g0 V9 O6 s( H- {6 n/ C `& V8 {* f/ Z
在这个时候,就必须使用造岛神器——自航绞吸船。8 q& y o! O- f1 c; X5 R) G0 T
( G2 l. A4 i9 Q 由于南海距离中国大陆海岸线较为遥远,在南海填海造岛采用从大陆运输填海材料的做法并不现实。那么,最好的解决之道则是就地取材。由于在南海岛礁附近有大量的沙石,将这些沙石聚拢起来,就能实现在局部形成较大的岛屿。
6 ~6 V5 y/ o. m) E9 M/ Q0 I1 E, K4 ^0 {! ?0 I
造岛神器“天鲲号”有何特点?
+ O5 h, h, W1 q& |2 @) j4 n; u$ o, B( [# K; X
在11月初,重型自航绞吸船“天鲲号”成功下水。那么,“天鲲号”究竟有何特点呢?
0 g' p* r9 i) Y) [9 B! J
}. [5 w" c/ h! A4 J2 j- E 首先,“天鲲号”具有庞大的身躯。“天鲲号”长达140米,宽27.8米。比之前在南海造岛的“天鲸号”拥有更大的“块头”。这使“天鲲号”可以搭载更多、更加先进的设备。
+ r+ ?1 a5 m$ [8 q8 l Z% f$ g' X. S9 s" f6 o
其次,“天鲲号”拥有锋利无比的爪牙。“天鲲号”上装有绞刀,绞刀功率为6600kW,这使“天鲲号”可以挖开海底非常坚硬的岩石,并将其切成碎片。而再此之前,中国最好的造岛神器“天鲸号”的绞刀功率为4200kW。: D; o/ u5 g! K; h* X8 t
; B$ v) q4 h5 [6 ~
最后,“天鲲号”具有非常强的挖掘效率和输送能力。“天鲲号”的最大挖掘深度可以达到35米,可以在一小时内将6000立方米的海水、碎石、泥沙混合物送到1.5万米之外。
6 b0 D( F6 n. L+ @5 R) F1 ^, Q
3 U. d5 F5 W" |. {/ I4 B 换算过来,“天鲲号”能在不到一周的时间里,就在南海岛礁上搭起一个水立方大小的沙石堆。作为对比,之前在南海造岛中大放异彩的“天鲸号”,在这项能力上就逊色不少了——“天鲸号”的最大挖掘深度可以达到30米,可以在一小时内将4500立方米的海水、碎石、泥沙混合物送到6000米之外。4 H- R( P: v8 ^+ G
. f- z O4 J- |2 h" I 在工作时,“天鲲号”自航绞吸船的吸泥管会插入海中,吸泥管的前端装有绞刀,这些绞刀非常锋利,可以轻易切开坚硬的岩石。然后泵机会将海水、泥沙和碎石的混合物通过输泥管输送出去,使泥沙和碎石在万米之外的预定地点堆积。
% O; o( b! c [" z; |# q$ F
u W3 L5 I4 p& `/ L; s 由于“天鲲号”具有吨位大、爪牙锋利、挖掘和传输效率高,在以后的造岛工程中,将大有用武之地。; V: m. M* U0 g
/ l8 `1 G1 t, H1 ]: S7 o8 E
造岛神器效率惊人!商务部禁止出口
5 K* I2 w0 V* D4 k
) T0 g$ t; F: U 自航绞吸船最初并非填海造陆的专用装备,而是用于航道疏浚的装备,主要用来清理航道中的淤泥。使用自航绞吸船进行吹填作业并非国内首次,在曹妃甸填海工程中,就使用过自航绞吸船。不过,那次填海是在海岸线附近近海作业,像在南海中填海造陆,在全球也不多见。5 w& @0 F$ z9 r7 t/ z4 r
- O& T: z0 I1 }* L' j
自航绞吸船对于填海造陆最大的积极意义就是效率高!5 C2 h& C* X8 H n& O0 n0 Q
8 Z, ?) r1 Y+ u5 Z
效率有多高呢?就以中国和越南的填海工程做对比。- n7 C3 s3 S/ f, F) ]' C+ r0 `
8 H m/ d4 q5 r6 ?8 M 中国采用自航绞吸船在短时间内使美济礁、永暑礁、渚碧礁面积迅速扩大,其中永暑礁的面积还超过了中国台湾控制的太平岛,成为南沙第一大岛。* I5 N5 }; L) z3 B/ g8 P
) ]& _# @- @- G- b# s: }) o
在中国南海人工填海的同时,越南也采用传统方式进行填海,然而越南的成果很有限,只完成了约4个足球场的填海面积,填海面积尚不及中国的千分之一。
9 \5 N; U, I2 P2 Z
2 X; F! a/ G4 T9 s& `; O( u 正是因为“造岛神器”的工作效率异常惊人。在2017年5月,中国商务部发布公告:为维护国家安全,对大型挖泥船实施出口管制,未经许可任何单位和个人不得对外出口。
) i6 t3 O" e2 f: P+ _) Z
( \9 m. e5 V% {& ]# B' J (天鲲号)- |" e: K5 f( T
“天鲲号”是中国智造
2 c; [, [4 \( s; F4 x7 _
# }5 H5 Q4 {+ z 在过去,中国并不具备独立设计制造造岛神器的能力。像之前的“天鲸号”就是由天航局投资,上海交通大学与德国企业共同承担设计的。* f( ~/ `6 C& j1 C/ G
1 E* e" |$ a4 q; N, b “天鲲号”是由中国自主设计、制造的。“天鲲号”的成功下水标志着中国在自航绞吸船方面走完了整船进口、中外合作设计制造、国内自主设计建造的全过程,成功复制了高铁的技术引进消化吸收再创新模式,是不折不扣的中国智造!
|- [ x$ G) C4 E4 u) E. ]2 l
( Y4 ?: y- T/ p* k0 I7 x* D |