北京新浪网" ?1 r, {" A8 u4 J! G
& V/ K' x, r" I! y* k
出品:科普中国 U. y7 d( w9 z) H% y; {
0 t# L9 i5 h: J# X9 I9 h' b
制作:铁流
" ~+ c) E5 E1 V' m$ |
+ d0 G( z- T" Z* D0 L 监制:中国科学院计算机网络信息中心
: C3 G0 v- N1 t$ P4 N: N+ U M$ s3 {* j6 m: \4 \
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。7 E8 I7 T# W2 O$ Z5 w0 \3 J
1 r I: [' K! l" k9 {' ^8 N- L 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?
# D j# u8 F8 [9 ]) `. G. ^; o" n; p
填海造陆意义何在?
! f$ w" z- |% i+ ?) u
; W5 c+ u( i" x/ K" J! J4 v, N6 L 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。9 i8 ?* x0 v9 v- L
/ _0 }4 ]% V" s# d+ ] 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。
- G) b, }3 N) l7 N3 w: x3 G% g( t
6 T- W! y V. j3 G7 R: g1 | 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。- o0 t' Y' ]5 \
1 {" {( H/ s& a0 q! ]
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。
# X1 N0 T" m3 a/ W
& u( c8 _) Q/ y5 S# D: Y 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。
! x7 D" c5 F' k% R- f
7 }# O" h6 G/ W& n; T- `9 D: d j 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。" N* V1 ?% X, A4 L
+ ~* u& h% k$ P: H$ H 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。8 R8 O3 U L/ ~5 \- u& K
. c% `* Y! G; I( Z: x8 M3 [
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。1 a1 a- V( a. E+ b# ~
9 u' b) I- P) M e
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。
+ S8 T0 q+ K t# q2 p. X% y: G* v9 N+ \4 d4 u% L
传统填海方法局限性较大
8 Z" k5 ^2 F- C( J2 v: f+ e
+ Z( m' J) Y: v0 e: b' `8 b& y. P 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。% K6 Q0 Z6 ? r* A8 G7 D% p! M
" X4 H. F/ R1 C 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。, X* ~% B+ L: S8 Z5 f: o" e
! u* B" t; F' n 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。
& y% v- K. K; S) y& @. {5 H8 u6 {5 Q. A
; d! ^" R2 Q1 X1 P1 v 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。. f8 g, E) F1 |; m; {
: c5 n2 k7 H e
在这个时候,就必须使用造岛神器——自航绞吸船。
I+ J' Y7 x4 E; i9 d7 C0 }) ?: K2 V8 R2 u
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 E0 S& d, S6 u% o
5 g# @/ Y$ _! W! j0 d+ R/ G
造岛神器“天鲲号”有何特点?
+ `# i3 K% c; O
7 i& b# i2 G6 T+ X7 H6 b- u 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?5 J0 J; ~. m0 _) w2 a
, L# b& S$ ^8 Y/ I& i) B% n
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。7 s: c* }" `6 L( h% V
$ l* H, u& z# V, s* _ 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。
9 Q) Q6 b! Z, d' i k1 ~' y% U1 R" ~/ O$ I: i
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。8 q/ L0 L" J+ z& Y; d
% d5 s, ~0 x t- n6 x
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。+ Q: G/ R% Y2 q6 S% \
% v \- M. Q2 [" D$ k1 D: W; R: U 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。
" t2 d' i3 X8 L9 C( w7 K9 W3 B/ i/ A% A d+ W4 i
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。
2 B' D. m1 [, P4 o; l8 x
0 o% f: x( G; L0 Q 造岛神器效率惊人!商务部禁止出口9 a7 \5 \3 J' T0 d( k
( \) a0 Q2 l& _7 c
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。; e- i. J4 X# R( l3 l" v/ P
2 m: ]( Z, S% ]
自航绞吸船对于填海造陆最大的积极意义就是效率高!
$ w6 `8 h* u& \. W- V7 G4 _3 I7 R4 \5 d, F2 n/ n
效率有多高呢?就以中国和越南的填海工程做对比。
: K9 t5 z- W9 V
/ y$ l0 h s& p 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。- \4 |0 h% P9 {+ T& D% Y
+ r/ s( c0 k P% \' }+ w' e
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。- H$ T9 q4 @$ ?2 v- |- \; W
- f' j7 S& Y1 k 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。- o0 p3 ]' E. b) s
4 o- A8 D# W" q# Q! l7 |7 o
(天鲲号)3 D2 n4 u+ g" R$ i
“天鲲号”是中国智造
! [4 V" P5 G- p2 x9 W3 q8 `& d W' A: D7 `; c8 W6 y! L$ j
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。2 E F& J; x+ I2 e/ h! g6 X
" @1 v/ O9 _% S2 l% p
“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!
4 a6 E6 r$ O" ]9 k) y, d
' w4 E* `5 w2 {7 ?5 f# U |