北京新浪网% ~& Z1 i; t t6 e3 t' p
/ _4 W% p" G; q) C! D 出品:科普中国
4 L1 p# n- L+ I3 K. D1 s I: m. w) R2 K" Y w( R8 N4 t
制作:铁流
5 N# `8 I. E: T- i' l: _7 X( P( f7 q- `# [4 g5 U
监制:中国科学院计算机网络信息中心
4 C6 o+ w W4 S: n. j9 s; F$ I$ N- ` c$ l: F
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。
# @. Y% Q) A6 m0 |; T$ I5 R1 }1 p: s5 x+ _+ z. V. A, S5 R2 e
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?3 }( ]7 w* d4 N& p5 e. k5 l
4 E, Q) {# r3 j7 @1 G 填海造陆意义何在?
# t4 v( }1 M7 I! N
4 o/ p1 m: D8 ]4 ] 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。
8 k, Z$ n; [. ]5 h: B k
$ s* M* i- |& R; a# v) _- j 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 y% ~! T2 D+ k1 g3 T2 s# a0 G- w6 _% Z
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。# x# i* j ~. G+ q
& }2 A4 m7 @( U, X' X! K
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。
3 W' w/ }: z* t5 f- ^/ h4 e" n* P2 x* r
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。* _+ k( z/ @" r
) H: e+ e$ u- Q: V3 ~* C7 @1 [& i
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。
7 D& ^+ R# L' d# X, x& Q) ] ^$ l" D9 |4 [% e) W* g
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。 e4 M4 n& B6 E T
9 b8 \( V1 H, M: y' h& _/ P
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。
! r: i. d4 H8 q0 L- h
1 E" e. {2 ~5 C" ^7 I* h* v 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。
3 H: e8 d ~% Z% f# c- M/ O0 V- ]1 ^1 A9 e- Q9 w- }
传统填海方法局限性较大3 _8 y4 A! Y/ C0 k3 [# ?
: D" _) M4 ~9 l' d: C5 G; k% H
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。
: y/ o. C0 ~$ ~5 P, a$ \# d4 @
! A B2 \7 T/ W8 Q% v 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。% D5 T& }+ ^0 c& ?5 O
* P% D7 Q2 n! N: U- ^
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。8 {4 n6 \; [& e# K
' w% A. H( _) G" k! C( r/ d1 u 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。" V$ a8 ]3 A' y- P1 W; M* x- T
& J% j8 ~/ `; x! [: g; c) D 在这个时候,就必须使用造岛神器——自航绞吸船。! Q/ \+ X5 u7 M* N5 F# j
( `" `2 U. }+ }4 ?
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。" H6 ~2 Z4 F4 a- Y0 \0 [2 _: x
! [$ `) `4 x y1 Z' i* `7 g
造岛神器“天鲲号”有何特点?
7 x- \, m$ l$ Z: J
. E5 C- n4 _% k# n, w v G 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?
; c- ?8 ^. B& P9 @; V
0 E( Q# H1 ^: e4 N+ Q: } 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。# k+ f2 K) P6 j* a5 y
2 b9 _( q$ P2 q% H2 f+ U& S! J: |
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。1 y3 E. Y4 Z* f# A& O; W/ Z! {1 ~
+ \& I! E$ p7 X( t' t
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。
# W2 [. o. r: [; K/ l2 k7 G3 b* H; L+ O% H. b/ L2 a
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。
, o3 ^6 h4 d' K, V {, T' }8 Y9 _- [! G0 B5 ^0 ^
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。
a# k+ ~; Z2 |: e
- {. b C( ^0 [ S- c- I5 Y2 G 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。
, W Q; n) I0 d2 D0 {) `' E! r9 b3 X
造岛神器效率惊人!商务部禁止出口* a2 N' k) z0 ~; j
- v S; {0 W& U+ \1 s 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。+ B" e; U3 I6 z. }, B
% j! e/ M) M4 j) M& M8 N% s" V( U 自航绞吸船对于填海造陆最大的积极意义就是效率高!: ~8 N) J6 H5 F, q- K
. A* {9 T" O- L& m5 Z8 t 效率有多高呢?就以中国和越南的填海工程做对比。
4 S; p- {- a, U3 @& G9 M. R( P
) O4 c! M6 i0 } 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。
+ D2 O% O! x/ r+ W( ~0 ~2 M9 W( I7 S( y! t1 u1 b6 O* B
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。
- n( h& D! V! O5 k, i" F8 |" c
" x: ?( R A( [- K/ M 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。/ a8 z; C4 {4 Z2 R1 H: J
6 U9 `6 `( o: [) o$ t* D; Q
(天鲲号)( z$ E. Q1 x/ E; j
“天鲲号”是中国智造
3 M& t1 k e B6 w) S2 E+ M/ j6 l
- s' L; c) ~( X% ]5 C7 }7 _% Y' z/ S# 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。% q D$ n3 Y$ i& G
$ T) o D) m# t7 ^ ]) H
“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!
) v% d6 z. \4 b+ O! q/ q! C8 M# ] M
|