版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系我們

[科普中國]-氣勢磅礴的海洋工程

科普中國-綠色雙碳
原創(chuàng)
聚焦綠色低碳技術(shù)理念 科普助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)
收藏

海洋工程是指以開發(fā)、利用、保護(hù)海洋資源為目的,并且工程主體位于海岸線向海一側(cè)的工程。海洋工程一般包括:圍填海、堤壩,人工島、跨海橋梁、海底隧道,海底管道和電(光)纜工程,海洋礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)及其附屬工程,海上各類電站等海洋能源開發(fā)利用工程,大型海水養(yǎng)殖場、鹽田、海水淡化等海水綜合利用工程,以及國家環(huán)境保護(hù)主管部門規(guī)定的其他海洋工程。

世界七大工程奇跡之一——英吉利海峽隧道 20世紀(jì)80年代以前,海島之間只能靠船舶通行。如果遇到惡劣的海況和天氣,船舶穿越海峽則異常危險。于是,人們想在海底建造隧道,為人們提供一種更快捷、更安全的通行方式。由于海底隧道施工難度在當(dāng)時來說是很大的,這一設(shè)想只是一個夢想而已。

現(xiàn)如今,全球已經(jīng)建造了多條海底隧道,給交通運(yùn)輸和人們的生活帶來了極大的便利。海底隧道既不占地,又不妨礙船只航行,而且還不受惡劣氣候影響,是一種非常安全的全天候通行方法。

英吉利海峽隧道是世界上最著名的海底隧道,全長50.5千米,為電力牽引雙線鐵路隧道,也被譽(yù)為世界七大工程奇跡之一。為了方便英國與歐洲大陸往來,英法兩國在醞釀了200年后,終于破土動工開始建設(shè),經(jīng)過7年艱苦施工,于1994年5月6日終于建成使用。

英吉利海峽隧道把英倫三島與歐洲大陸緊密地連接了起來,在歐洲交通網(wǎng)絡(luò)中地位顯要。它由兩條主隧道和一條服務(wù)隧道組成。主隧道直徑為7.6米,一條供倫敦和巴黎之間的高速火車通行,另一條供專門運(yùn)載各種車輛的列車通行。服務(wù)隧道直徑4.8米,建在兩條主隧道當(dāng)中,用于通風(fēng)和維修服務(wù),每隔一定距離有一條橫向隊(duì)道與主隧道相通。過去,乘船經(jīng)過海峽從巴黎至倫敦需要5小時,而現(xiàn)在乘坐通過隧道的高速火車僅需35分鐘,大大縮短了旅行時間。

“鋼鐵巨龍”如何橫跨水面?架設(shè)跨海大橋是一種連接海峽以及近海島嶼之間的重要方法。與一般江河上的橋梁相比,跨海大橋的跨度要大得多,它們短則幾千米,長則數(shù)十千米。橋身的跨度越長,建造的難度也就越大!那么,究竟是什么支撐著“鋼鐵巨龍”屹立在海中央的呢?

原來,為了確保大橋的堅(jiān)固,許多跨海大橋采用了橋墩加纜索共同支撐的方式。橋墩的樁基工程是建造跨海大橋的關(guān)鍵。目前,跨海大橋建設(shè)中普遍采用混凝土預(yù)制樁和鋼管樁。由于海水具有很強(qiáng)的腐蝕性,在使用前還必須解決預(yù)制樁和鋼管樁的抗腐蝕問題。

為了使鋼管樁能抵御海水的侵蝕,橋梁設(shè)計(jì)者給鋼管樁增加了防腐蝕的涂層;增加鋼管樁的厚度提高其抗腐蝕時間;在鋼管樁內(nèi)部澆筑鋼筋混凝土,使其也發(fā)揮樁的作用;對鋼管樁實(shí)施陰極保護(hù)等。

解決了樁的問題,接下來就需要纜索的幫助了。纜索的作用是拉住跨海大橋的橋面。根據(jù)纜索作用方式的不同,跨海大橋可分為斜拉橋和懸索橋兩種類型。斜拉橋是由主梁、斜向拉緊主梁的鋼纜索以及支撐纜索的索塔等部分組成的橋梁,每一根斜拉索都代表著一個橋墩的支點(diǎn)。懸索橋的主要承力部分是位于橋兩端的兩座塔架。

中國是跨海大橋的建設(shè)強(qiáng)國,如廈門大橋、廈漳大橋、青島海灣大橋和杭州灣大橋等。

現(xiàn)實(shí)版的“精衛(wèi)填?!薄0秶鷫ㄔ斓睾0秶鷫ㄔ斓厥窃诤_呥M(jìn)行墾殖的工程。

海岸圍墾造地對沿海城市的發(fā)展特別重要,許多國家和地區(qū)都以開發(fā)海岸帶資源來緩解人口膨脹與土地稀缺之間的矛盾。然而,不容忽視的是,海岸圍墾造地會對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)、防洪和航運(yùn)造成諸多不利影響。

中國海疆遼闊,在20世紀(jì)50年代和80年代分別掀起了兩次大規(guī)模的圍海熱潮,使沿海灘涂濕地總面積縮減了1/2。圍海熱潮不僅使灘涂濕地的自然景觀遭到破壞,重要經(jīng)濟(jì)魚類的生息與繁衍場所消失,許多珍稀動植物絕跡,而且使灘涂濕地調(diào)節(jié)氣候、儲水分洪、抵御風(fēng)暴潮及護(hù)岸保田等的能力大大降低了。

因此,海岸圍墾造地并不是越多越好,必須在弄清楚它對當(dāng)?shù)貐^(qū)域生態(tài)系統(tǒng)影響的前提下進(jìn)行全面論證。

本作品為“科普中國-科學(xué)原理一點(diǎn)通”原創(chuàng),轉(zhuǎn)載時務(wù)請注明出處。

內(nèi)容資源由項(xiàng)目單位提供