北京新浪网; j1 r1 Z# i: Y7 i6 Z
$ C5 A2 b. K3 ? 出品:科普中国
; h3 C, t; F+ {4 y' k; j
" z0 ~$ ^- n4 a8 W4 |) V 制作:铁流
' b7 n& G( Q4 c9 M0 D* G
! t/ Q$ k1 H$ @3 _, E0 Y' v/ V9 l 监制:中国科学院计算机网络信息中心. f$ ~) N3 t4 F
! J2 d0 M9 u/ e& ]! J( z3 Y 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。. U& Y) f2 z, [% m1 V! K
0 g- w* h- H0 U 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?; ]" Z* T% R5 i `/ Y' p9 k7 `
4 j, o" y$ U# }& y% ^7 P
填海造陆意义何在?9 y2 s2 J8 E, [4 M% q3 T
+ {' m- n% h: x( I$ h 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。" B* p1 `6 _" k" c$ |6 ]
* d- {' U: V- A- U/ ?$ M 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) U5 ^' n- P- W1 l! U
% R" h& W8 {8 B4 ^* {, 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。8 |, f4 } B/ X5 w. e
* |! q; |. M- N8 C9 A& l/ Y& g8 E 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。
2 g5 Q+ `) S- e, u# \! m. _3 y i6 ?4 f$ g/ u- \
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。* z+ ~+ D; w+ N( F" V- [/ G
/ ^- `9 ^# O: [" B( N2 [ 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。* w- b$ i4 M- }# k# C9 s: b
8 D' C1 g4 x- c8 c/ M& e 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。! p# Z% |5 f& O
* n1 |/ s, \" g" m O1 ?
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。
; O' x; F8 R1 S# Z: e& s3 C7 |+ c" o0 o7 x
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。
* }( u s. O. E, h7 h$ Q5 ~ _. v+ p% p; ~" H
传统填海方法局限性较大- Z: ?# B' t5 t% c5 i1 ~7 z# H
- T& z* H3 i2 s2 O5 l E
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。8 i+ X6 `7 y! W* r
/ e) i7 p6 ]1 w 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。
# C( J& x% b4 u0 {$ h7 R, ^* a3 i* P. S- t3 S6 z
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。
0 }" I3 f+ Z! z
/ s1 X) F2 h/ B4 a9 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。
6 ?2 d, z, z/ n' R, |# d- P) r* M3 F2 `- h- J
在这个时候,就必须使用造岛神器——自航绞吸船。
8 a: j4 e! ]! c% v/ t- y. Z3 k3 C+ h0 |+ w, y
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* t3 p. Q0 t$ F$ S9 q {' S
1 g. L k. G, F2 Q! Z 造岛神器“天鲲号”有何特点?" b& c W9 g7 `+ j% b" g1 C
% ?4 Q0 H9 o1 u, ]9 C7 l 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?2 [1 K. ?- ?3 L3 G) ~1 ~0 O
4 Z6 Q/ j9 q( V4 V' }6 R2 ~$ d2 D 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。
6 X$ v/ `/ _; ?, h: w0 A# ~/ _
2 B9 ~: B. W0 ?$ Y. h. ^6 F7 o( p 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 Z1 t' _% G1 {- ]) O
% M% [/ e0 `! `# [0 t+ x1 m. W1 w 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。$ M4 e- F% a% j6 y
( F5 {- Q7 b4 b% `* d7 l$ S/ R# h
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。
* V2 j3 r1 N, {. ], Q- [/ {
$ d3 B1 c( K) g: V5 y 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。
( v( N* ?; |5 Y9 E4 L9 z3 \+ }" \3 d& e* E
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。1 T. p' Q* V3 `$ B. z- q+ O
- k Y: Z1 d# W
造岛神器效率惊人!商务部禁止出口
, r, [- {" E3 n8 C) \
9 ?! b9 d$ v+ |% J: L J1 a 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。4 Q3 ]& y9 g+ S1 u( y& H
/ ~% D, [! v3 J' |0 c 自航绞吸船对于填海造陆最大的积极意义就是效率高!8 Z1 J1 b7 o' ]6 c
) y# ]) ]! k/ Z2 H4 }6 g' q 效率有多高呢?就以中国和越南的填海工程做对比。
/ K. S7 W1 w4 t+ [' N4 V& p7 F
8 w/ e7 C; V3 V, y0 g$ _" m/ _: j! i 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。
- z1 B( S; P( u9 \/ Y
' Q/ O9 ~+ e! O) x% D8 F8 H- \; u 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。
* ^" o- I$ x( Y! c4 j& V5 c' Z
* A/ w6 h/ X' Y3 G8 E 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。
, E2 \' p9 ]# D- }& C5 D* ?+ }7 l' R- F! V- a+ \
(天鲲号)! _$ Q, F8 c0 w, a, Y
“天鲲号”是中国智造 j& @. o* e) {( ?' _
[. t# P: m5 @7 y4 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。
3 O5 T: ^8 e$ f- B2 p) V* Z
/ _) ^; H( M4 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!; F0 f* O# P4 z" x- J
7 i- \( i: t1 a5 p, G" A4 p |