北京新浪网. {* k' Q( W! V, P
7 u1 X; Q/ P: A6 d0 V: Y i 出品:科普中国
) l- U- `4 Y9 s0 o S% b4 L) M$ Q, |/ p* ~' k) ~
制作:铁流
4 P1 t+ w1 [2 |. ]5 F. T" D# w. o \* r2 n
监制:中国科学院计算机网络信息中心2 v G. }8 {, N, [/ _
: ?6 _ c1 ?, a
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。
5 c2 m/ T* K- m7 M, C3 H, y0 S7 G/ [" T0 q: x
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?+ o- [, J. B9 }4 X2 `: z
, j9 S% w. Y4 |1 Q
填海造陆意义何在?! E$ j f7 w0 k; w; ?
) |' u1 X8 L3 w/ v6 [
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。
7 ] |, k" ~7 ?7 k5 ^; ?; O8 m6 L, d; t" V8 W
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。3 S* L0 e7 ~0 O( c0 T
/ _4 a# f2 D9 l8 U
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。
+ K1 ]( t, \# P6 F9 b4 h( H, i0 v- k; o% ^* a% T
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。* V+ d* W3 W# }& Q3 t
, O3 Z8 W# g' H3 O
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。. ^- B) w$ N+ N8 n/ h; q4 {
: Y% f( g3 M, H# k/ ^4 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。6 Q2 @4 W1 ~/ }" A- j
/ d, [0 Q9 o5 [, \
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。
0 X2 ?6 c. o* y" x& K
F2 z: [" ~8 ?& S5 [# g4 z 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。; y( q+ p; G: v# u
- b$ u6 k/ ?" r) g& w. 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。& m: z4 d) [/ q# T/ L
/ \" Z' X4 P) t9 C# I5 H) n6 E6 \ 传统填海方法局限性较大' u1 K6 b) Z# u' g; t4 m% v
) d% z6 O$ O/ o- W
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。; [# E) b6 b' w: u
, ^0 _( ]/ V/ j
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。* O" l$ |0 M' d) y. y4 j6 z
L/ [) S! u4 Z0 M$ r
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。2 z5 v- x% d! R: n
6 C! ?* Y; Q% }/ b/ x) |
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。
% g3 U9 T; J" S) o7 [) H6 u' b9 a0 c4 z& o, _, H
在这个时候,就必须使用造岛神器——自航绞吸船。% Q0 O, _0 D0 B
* P F0 K( b M 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。3 e. z* C6 s3 S* R
, k& q& W/ K3 i1 l% V
造岛神器“天鲲号”有何特点?
% |& D: T; ~. F( A' G- {4 v, `6 {/ z6 m
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?
( m& l/ {: e3 L' ^. M# U& B& t7 L. x) n) 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。1 x3 v; P ?: v+ V4 Q6 _# v
, Y1 M" m! n" t4 Q9 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。
1 s5 @# y4 U' m4 C$ I0 n; V' 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。! x2 R; x: ]6 j' a, `4 k
9 M5 O! @$ W+ y/ B
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 S. X* @/ s: z: r
/ c9 t& \; H; F" _- C, p
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。
0 O \* ^+ Z; h. y, C
. J: b; j( p# P3 z9 e% q% ^: O0 X+ z 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。6 g& \- V. G! S" y1 s0 l
- M% m0 M3 [ X7 L M 造岛神器效率惊人!商务部禁止出口
0 b* l, e* ]/ [1 [: l/ a" [2 u7 u! Q
6 L; N6 R2 t3 G: ^ 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。& L( [8 c. f! ^- r p
4 W( d& k4 E3 q* g
自航绞吸船对于填海造陆最大的积极意义就是效率高!' f) A9 P' K g$ J4 O0 n" g
' b) T) Y2 q1 U$ v8 Y1 r- ? 效率有多高呢?就以中国和越南的填海工程做对比。
2 L8 m, U G1 l* r( H( C
+ R6 z$ C, F2 y) b' w- b 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。. b4 q) h) l! I5 U( |* j
* t' |0 \7 g4 j: R( u& f 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; g( p0 O+ {. i& \
* Z+ f- a) [/ k% }3 t 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。4 m2 g% X `: k9 o
# t* p: M# k3 ?( v- d h (天鲲号)& C" n' @) q# i+ W9 ~3 w3 V
“天鲲号”是中国智造4 l% X4 h/ V9 v' p2 s/ O
$ p! S$ r' Y, q
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。) R5 [- U3 Q0 m6 r6 D: z$ n' j# S
3 X- u n) f7 E* G+ [. K8 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!
! K( H- n+ \4 e7 R E3 T
, | o( q/ _4 y. ?* v |