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出品:科普中国
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制作:铁流
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5 @# |& |- N" F4 Q/ \* q4 ? 监制:中国科学院计算机网络信息中心
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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。, T' E" o6 }; A l# `( k" ~/ J3 f, N
7 H7 D& D4 e, e- w 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?
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6 e r/ k% W, D$ x 填海造陆意义何在?
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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。( j" Y% {! s ^
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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# _- I, v& J( @+ ~' s7 a, P
0 a) h$ a# u0 ~1 Z8 j3 o* W: C9 f 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。
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! u, t& w, Y6 C; c/ m$ C 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。 d0 |$ a. V1 D4 p
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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。
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: O- |' K! M0 R 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。& N1 {; ?! o6 ?
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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。- ^ x( `8 R! |% h0 \
6 x d; J) Q: s 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。
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/ e3 a. ]2 W7 A. f0 f% N 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。: @2 Q& U0 c m* ~; I3 m" I
( U7 r( H8 Q5 d 传统填海方法局限性较大+ {) ~( ^$ K9 O
) W* V. ]; }% J( c8 w2 B0 o2 L6 N 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- p9 y1 {# Q7 y! x$ m
- v& T, a/ k5 z+ W6 E) k 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。
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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。: w3 u( F# H2 t5 t: S0 v
: m8 m7 d0 i0 t" s# v1 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。
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/ F6 }$ i& O) t- v# F- {' _- Y 在这个时候,就必须使用造岛神器——自航绞吸船。3 [, ` t! y( |
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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。
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造岛神器“天鲲号”有何特点?
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: w# b9 x, v, H/ Z 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?) @8 F/ o( z1 V$ y+ K" l6 ]
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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。3 \9 K: H" S# b: e. F! K# H, N5 L
: l4 F; t, N; L$ @& z' w 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 l. o7 _* l- m+ u5 U! j: l
' v$ |+ T& [+ V# @% D. f S/ H0 O9 N 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。( E/ O3 J, v& O8 `3 l! u
3 z; d W& j; c2 h0 O3 s! S 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。
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8 n( ~ i& P$ R5 Z/ F. W1 X! @ 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。8 ~# W4 c; j4 C m+ _% [5 B
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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。, R4 ?' X& I- e2 R- z3 o
, N4 b8 M0 Q7 ~- A; ~9 O4 a 造岛神器效率惊人!商务部禁止出口8 b/ o1 K5 f/ x2 y
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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。$ a1 B3 w1 G0 E3 T. P
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自航绞吸船对于填海造陆最大的积极意义就是效率高!
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效率有多高呢?就以中国和越南的填海工程做对比。
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( \9 j! _, \; | h. X# U) ^ 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。8 D0 @; o; ] v- _" a4 ^( T N N
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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。' D, Y' u( u. C
5 X) A3 `2 \/ Q 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。
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“天鲲号”是中国智造; \! R; d4 G8 e
- \0 ?! {7 B- z* `( 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。$ P& R o, z0 _
2 a% s8 ^* o m8 a0 C c3 b" L. ? “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!, O3 _- G4 t. J4 Y3 N7 T; T6 C
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