北京新浪网( C/ C- _7 @) ^ H7 k) ]3 p
+ @8 Z X% @) v# r& G/ _# j
出品:科普中国! ?4 N! ?: @! m0 H) u" l
f8 O& v. E% J; f2 s
制作:铁流3 l& c' R4 Q: S
* U4 S$ E# W3 P" _/ L
监制:中国科学院计算机网络信息中心
' B$ j( [0 {/ e$ R& G
+ D1 @' @( r; b$ b- M! K) x7 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。
9 U- C& D: \% U9 ]" A1 w; k' B2 X2 {! 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?+ Q) T ]" Q& s( ?% K7 W
0 x. p% S& C& L$ @$ i3 F$ o
填海造陆意义何在?
* B7 I# J, B+ u+ F( Z1 V5 N2 W
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。2 y0 d8 d, x& A) w) y
+ W! }' V I8 D0 [% ^
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。
/ w; O: s0 C3 p. X/ L& G0 r) q2 k1 y% o; ~! t! S
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。5 W. g6 j% m$ {- ?; l5 \: u' @' Y
( @8 U: l$ {7 d; d 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。+ v9 x1 S0 {. l2 O% [: U
+ ]! T& O; ~- M" w6 M$ k% V; K 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。
; j8 A; f) M- y+ b4 m) T! L! M
3 C. H- ], \! _1 e 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。* X' H, [$ C. }/ i# x: K" u. f
7 ? t9 R1 p# X! C 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。. j- ?0 s! o2 g% q% d( e' d
7 E' P) a- M1 _6 t0 m% b m1 `
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。: {3 Z7 x5 X) q6 B8 Y
. [" {7 N0 h- \1 C/ k, R 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。$ I" Z# U8 Z& s/ L2 ?
$ E. d0 P, Z: c/ m 传统填海方法局限性较大
! |; U2 y0 H G: y+ @
& i8 m( Y- w2 M! 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。
1 _! {2 \' o; s7 O2 V9 a3 ~% {% ]6 S
8 M' x1 G; J' H6 t& P 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。1 `2 C6 H, X) g- T# r; i# d, A; c
: x, _ ~; 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。' s$ k% V/ `; B5 u+ c
& M X- t. i: e! F6 S
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。
0 I) j# _6 i# U: X8 c1 i
; z- O4 @% E f: l6 ~ 在这个时候,就必须使用造岛神器——自航绞吸船。0 ]. {7 m: P6 P
& w. Z# q% e& W% H
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。$ \+ r+ o6 d# I9 T4 ^
2 @& b& Q2 S; ^ s9 X
造岛神器“天鲲号”有何特点?% O! o9 N% K$ k% {
9 L$ ?* X$ q; h 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?
4 ]( C& u9 Q9 V) z5 H# o9 `4 |. |/ O8 U" O- q! G. g
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。
$ E% U2 O+ b! i- ?
. x. g9 _1 V @8 P) 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。. c; d2 T) T% _* F5 U' i& ^$ Y3 x
. b# U$ D; E1 O; Z
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。
7 Q2 C4 P3 K: `4 M. |5 U9 Z- a- M5 X/ L' ~" o) e. W, Z
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。
5 [, T! s* c6 K( X2 H/ ]) Z
a: a/ g' g; o 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。
. v9 s" }5 G C4 w4 O- `- ?0 B# `/ s: y1 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。$ I. H3 |8 X1 a6 z1 C0 w% @
& b, O% ? Z7 ^, s- ^) f( l
造岛神器效率惊人!商务部禁止出口
7 E6 G5 k" A. @) X* l' I F/ c p8 V/ S4 ]8 h5 }7 L
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。# d- i, i2 U4 f' E
1 M+ ]% Z( k6 y2 G3 d1 u 自航绞吸船对于填海造陆最大的积极意义就是效率高!
0 ^ a2 l. b0 w; ?8 s `
2 K: P/ E, M# E. T; v9 |: { 效率有多高呢?就以中国和越南的填海工程做对比。
8 }! H) u1 ]; t) W) P2 O* H5 \3 W- N% w3 a
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。
0 X. e) Z& D2 X; z, y$ X8 q* J( v: h, O5 p% \3 p
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。
0 y8 m: z* k5 A% Q* Y8 w W3 H: X, Y: s; @! D2 I* L5 E7 ?1 ^
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。
, }/ |, Z; J& U; @1 }* q0 z8 X9 W
(天鲲号)
, a9 ?, F' r" J) o! Z* S “天鲲号”是中国智造. |; O; {! ^7 s# \; w
0 e/ a8 A7 p2 b ? 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。( u% c1 q) G. `$ K" v
- u3 M; S; d' [! ]- w
“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!1 e+ M9 ^8 |% E: a5 `
& P2 v3 k g: D0 N5 w |