北京新浪网
3 W; p5 s4 R: m
) g/ B9 s" ]! d7 N( F2 ]' f 出品:科普中国. T# k+ y7 g7 \
a' m5 v' C) I
制作:铁流
( S( U H5 D9 N( T' V; T
2 \- L+ u8 F6 |) f 监制:中国科学院计算机网络信息中心
1 `# Z+ Y3 @9 Y2 [: k3 X( ]. m) t: ]1 D; Q( m/ C6 s+ h
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。( W# y# r# Y t- u& a( {. t
1 Q" E! b, F1 f" l" r. R0 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?0 J7 Q/ E: j% s5 O
# M+ e) d; M0 \0 ~ 填海造陆意义何在?
. G+ a W/ ]$ A" I* Y: S9 T) o8 [3 M T0 P6 R. K2 {8 \ u; F
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。
. |. u6 q7 `" A8 d( x% L2 U. `3 }4 X& K% D1 P& l
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。- S. j1 Q' i/ w3 u
; h- z2 Y/ J* J& V# ~
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。0 [( l. y, {! {- t1 ?$ m
+ X9 E, Z2 M# W) U
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 I1 d( L& p7 K" w5 H8 O& x: }5 Y- t7 \
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。2 n6 k3 q; F+ a3 C3 m6 Y
7 }* k/ B5 N% m 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。
, K o# p) H- C3 x5 T+ @' y- t; g; q, S" J
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。
$ V) U* g& v' s, [3 ~) y4 [2 r z' z" j+ b# ~( q- \' q
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。
' P8 u. C& F2 M( R% K2 q! I. B& @6 K9 P" c7 q, C
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。, n0 p4 Q5 E% }& s
( q) F3 c1 s: o3 u 传统填海方法局限性较大
9 D4 |2 B! \' C* p4 a7 _# `3 P9 e) n# Y
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。' m! P: _/ I! ?) X( f- r
+ Q2 h' e2 G5 k( G 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。
/ U7 ]" ?% l6 G9 O# V8 w- R6 [
' _$ j' @3 {/ w1 T 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。; t( q" K/ o' T+ |2 J/ Z, X
" X/ h+ u+ O: x G7 K* [0 L) ^ 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。& j* d2 R: }' W. F% S
$ n' v9 \$ ?. g3 L
在这个时候,就必须使用造岛神器——自航绞吸船。
" ~: L# ~2 d( b( e6 A0 Z- G' Y4 ^( s+ ]% N
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 z( o8 R4 P5 f5 x2 v& r7 @
7 g N% _6 f$ W6 T b% n f 造岛神器“天鲲号”有何特点?2 c( J) I3 ~% c
4 Q1 B) m% ~2 N$ F
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?
0 @- J6 P. r# k. w$ G0 u/ D7 p7 \' q3 Z" e k8 o c* ]9 N% t& |; O6 {
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。9 e6 w P6 c8 v; V% z
% C( C$ j' F: b# n* G# U2 C 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。8 D1 h- S# r- O
% T) ~( w' l# c0 L
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。0 L }* {" l# w+ c }
- Z, h9 v5 r) }( L3 g) e 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。3 J- M; Y* z- |: s! [7 J
- `6 D' f% s' S' B U/ j
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。" l5 x( m: q" Y' O$ w9 D: H
% i+ U( V& n% w" F7 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。) Q4 [8 H |# @4 W7 O4 O
$ |: r' ]6 u$ J/ m, h' T
造岛神器效率惊人!商务部禁止出口 l$ B& v: S# q! ^; O4 Z O+ z- K
. u8 W( F7 ~' s/ k6 b! B+ N# 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。 N3 c7 r! \2 w
4 ?* s* H7 {! f1 |9 z 自航绞吸船对于填海造陆最大的积极意义就是效率高!4 @7 |; w! u1 a" D) }3 }/ q
e) \$ f: C6 i5 Z
效率有多高呢?就以中国和越南的填海工程做对比。( Q2 N0 C% w8 j" k- x/ V5 u
8 z. \7 P8 q' a6 X# Z 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。' D# A; Q3 q" U
, X- e1 R% T) Y: a8 N, y, s 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。! Z# Y. g1 V' I' t
x% x. y- ^' d; A' ~+ l% }! @
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。9 u/ m2 y$ F& m$ _
/ f% A$ b' @7 J" S5 L7 X4 J
(天鲲号)
# ]: \4 n* E( [8 T+ I “天鲲号”是中国智造
. ]" A$ C5 ?6 z+ g: U( `4 R3 {
]9 |& c4 u' D4 G8 k 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。7 ]* W Y, c& J: P$ [$ T
3 q4 L: v) r/ p7 u! S “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!6 n/ I; U. b+ Y1 }
3 K* j5 C- ~9 [! [ |