“精衛(wèi)填?！钡纳裨挸蔀楝F(xiàn)實(shí)？且看海上造陸如何“無中生有”

在荷蘭，有一句俗語叫“上帝創(chuàng)造了世界，荷蘭人創(chuàng)造了荷蘭”。這句話生動(dòng)體現(xiàn)了荷蘭的國土特點(diǎn)：五分之一的國土面積都是填海而來。

荷蘭國土面積為4.15萬平方公里，陸地面積不到 3.4 萬平方公里（相當(dāng)于海南島的面積），而且有三分之一的陸地在海平面以下。面對(duì)國土面積受限和洪水威脅的雙重挑戰(zhàn)，荷蘭人早在十三世紀(jì)就開始了填海造陸工程，堪稱這一領(lǐng)域的祖師爺。

圖源：地球知識(shí)局

01悄悄變大的土地，都在哪里？

在人類與海洋的漫長(zhǎng)互動(dòng)歷史中，填海造陸成為城市拓展空間、實(shí)現(xiàn)發(fā)展的獨(dú)特手段。繼荷蘭開創(chuàng)先河后，新加坡、香港、日本和迪拜等地也相繼開展了填海造陸工程。新加坡是一個(gè)海島國家，國土面積較為狹小。從建國初期至今，其國土面積由最初的581.5平方公里增長(zhǎng)為728.6平方公里，增加了約20%。

新加坡各10年段填海區(qū)域｜圖源：周韻

中國香港為山地丘陵海岸，可用平地面積小。自19世紀(jì)中葉開始，香港不斷通過填海擴(kuò)展土地，從最初的劈山傍岸到如今的深海開發(fā)，填海工程使香港陸地面積從原有的1033平方公里增至1114平方公里。

香港歷史填海區(qū)域及未來填海計(jì)｜圖源：Cathay Pacific

日本作為地震多發(fā)的海島國家，其填海造陸面臨獨(dú)特挑戰(zhàn)。為避免近海填埋可能因地震沉沒的風(fēng)險(xiǎn)，日本主要在內(nèi)海和海灣區(qū)域開展填海工程。自1945年至1974年填海造陸新增領(lǐng)土1180余平方公里。

東京灣鋸齒狀的人工海岸線，幾乎覆蓋一周｜圖源：澎湃新聞

為發(fā)展旅游業(yè)，迪拜在波斯灣打造了獨(dú)具特色的人工群島。其中被譽(yù)為世界第八大奇跡的朱美拉棕櫚島是全球最大的填海造陸項(xiàng)目，耗時(shí)10年建成，占地12平方公里，耗用550萬立方米石頭，實(shí)現(xiàn)了在海上“無中生有”的造陸奇跡。

朱美拉棕櫚島全貌｜圖源：中國建筑

02無中生有，如何在海上造陸？

“填海造陸”是人類在沿?；蚝u附近，利用砂石、泥土等材料，通過工程技術(shù)手段，將海域轉(zhuǎn)變?yōu)殛懙氐幕顒?dòng)。根據(jù)不同場(chǎng)景，可以采用“圩田法”、“沉箱法”、“吹沙填島”等多種方式。“圩田法”
“圩田法是荷蘭傳統(tǒng)的填海技術(shù)，其工藝獨(dú)特而精妙：先在海上建造防波堤，再在堤壩頂部安裝動(dòng)力系統(tǒng)以抽排防波堤后方的海水，最終形成可用的旱地。

“圩田法”填海｜圖源：差評(píng)君

早期荷蘭人巧妙地利用風(fēng)車作為抽水動(dòng)力，因此風(fēng)車遍布荷蘭境內(nèi)。這些風(fēng)車不僅承擔(dān)著工程功能，更成為了荷蘭獨(dú)特的文化符號(hào)。

荷蘭風(fēng)車｜圖源：百家號(hào)“沉箱法”

“沉箱法”的工藝好比在海底“搭積木”：先在陸地預(yù)制鋼筋混凝土沉箱，然后將其運(yùn)至預(yù)定海域沉放。沉箱沉入海底后，多個(gè)沉箱組合會(huì)形成支撐底座，再在其上澆筑鋼筋混凝土層形成地基并鋪上土壤，即完成填海造陸。

沉箱入海｜圖源：國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)

無論是“圩田法”還是“沉箱法”，都面臨一個(gè)共同困境：大量填料需要從陸地運(yùn)輸。這不僅成本高昂，耗時(shí)費(fèi)力，而且難以應(yīng)用于遠(yuǎn)離大陸的海島工程。為解決這一問題，"吹沙填島"技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。“吹沙填島”

“吹沙”填海造陸｜圖源：新浪

“吹沙填島”技術(shù)通過挖泥船將海底的沙土和海水一起“吹”至目標(biāo)島礁，這種方法取材便利，可快速造陸，且成本低、對(duì)環(huán)境影響也較小。

在我國南沙群島的開發(fā)中，由于遠(yuǎn)離大陸且缺乏岸基條件，這項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮了其優(yōu)勢(shì)。通過利用南海海床的泥沙，我國已在南海美濟(jì)礁、渚碧礁、永暑礁等8座島礁上成功實(shí)現(xiàn)了“吹沙填島”。

03填?！吧衿鳌?，有多強(qiáng)？

“填海造陸”工程的核心裝備是重型挖泥船，絞吸挖泥船、耙吸挖泥船是目前體量最大的挖泥船類型。

“天鯨號(hào)”

“天鯨號(hào)”是我國自主建造的首艘大型自航絞吸式挖泥船，擁有127.5米的船身長(zhǎng)度和30米的最大挖深。2010年建成時(shí)，其裝機(jī)功率、疏浚能力均居亞洲第一。

“天鯨號(hào)”｜圖源：人民網(wǎng)

配備4200千瓦絞刀（疏浚能力的關(guān)鍵）的它，每小時(shí)能挖掘4500立方米海底混合物——足以填滿標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小、半米深的坑。2013年，“天鯨號(hào)”開往南海，創(chuàng)造了歷時(shí)200天建造8座島礁的奇跡，展現(xiàn)了中國工程實(shí)力。

“天鯨號(hào)”絞刀，配備了45顆絞刀齒

能啃挖抗壓強(qiáng)度40兆帕的巖石｜圖源：廣西新聞?lì)l道

“天鯤號(hào)”

2019年，基于“天鯨號(hào)”的制造經(jīng)驗(yàn)，我國又完全自主研制了“天鯤號(hào)”重型自航絞吸式挖泥船，船長(zhǎng)140米，最大挖深35米，是目前亞洲最大的自航絞吸船。

“天鯤號(hào)”｜來源：造就

施工時(shí)，它先將兩根鋼樁插到水下固定位置，配合定位系統(tǒng)和6600千瓦超強(qiáng)絞刀進(jìn)行精準(zhǔn)挖掘，每小時(shí)可挖6000立方米的泥土。挖掘的泥沙通過管道系統(tǒng)輸送至目標(biāo)填區(qū)。

絞吸式挖泥船施工過程｜圖源：狄斐

“新海鱘”號(hào)

“新海鱘”號(hào)是全球最大、我國首艘以液化天然氣和柴油作為雙燃料動(dòng)力系統(tǒng)的大型耙吸式挖泥船，2023年建成，全船長(zhǎng)155.7米、寬32米。它擁有一個(gè)重達(dá)23噸的耙頭（疏浚能力的關(guān)鍵），如同海底巨型“吸塵器”，能將海底淤泥吸入17000立方米的泥艙。耙頭挖泥裝滿艙后，再運(yùn)到卸泥區(qū)，通過底部的泥門拋泥或通過首部的排泥管系吹到指定區(qū)域。僅需一個(gè)半小時(shí)，就能挖掘足夠的泥沙，將一個(gè)7000多平方米的足球場(chǎng)墊高2米多。

“新海鱘”號(hào)｜來源：央視新聞

從"精衛(wèi)填海"的遠(yuǎn)古傳說，到現(xiàn)代化的硬核技術(shù)，“填海造陸”見證了人類智慧的進(jìn)步。這項(xiàng)在古代被視為是"逆天而行"的工程，如今已成為展現(xiàn)各國工程實(shí)力的重要領(lǐng)域，為人類開拓更廣闊的發(fā)展空間提供了新的可能。

參考資料

[1]周韻,陳天,張赫.新加坡填海造地區(qū)域的空間演變與規(guī)模變化趨勢(shì)[J].國際城市規(guī)劃,2016,31(03):71-77.

[2]羅章仁.香港填海造地及其影響分析[J].地理學(xué)報(bào),1997,(03):30-37.

[3]潘牧.利用沉箱填海造陸的方法[P].天津:CN201510688583.6,2017-05-03.

[4][科普中國]-“天鯤號(hào)”：填海造陸新神器！- · 科普中國網(wǎng)

[5]從“天鯨”到“天鯤”：中國疏浚重器揚(yáng)帆遠(yuǎn)航--央企--人民網(wǎng)

[6]近觀中國造島神器“天鯨”號(hào) 自航能力世界少有--軍事--人民網(wǎng)

[7]中交上航局“新海鱘”號(hào)雙燃料動(dòng)力耙吸挖泥船正式下水_要聞圖片_中國政府網(wǎng)

本文作者：孫月，同濟(jì)大學(xué)海洋與地球科學(xué)學(xué)院在讀碩士策劃&編輯：小小蒲公英科學(xué)審核：陳新權(quán)，上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院副教授

封面圖源：上?？破眨瑘D為“天鯤號(hào)”絞刀