我国从2012年开始加快南海岛礁建设,特别是在2013年下半年后更是大规模“填海造岛”,目前第一阶段建设基本完成,南沙群岛上的7个驻军岛(美济、渚碧、永暑、赤瓜、东门、南薰、华阳)均进行了扩建,其中美济、渚碧、永暑三岛之前就是出露一块小礁石,现在已成为南海面积最大的三个岛了(详见下图“南海诸岛面积对比”),而且机场(3个)、港口、灯塔(5个)、电力和通讯等设施齐全,极大地改进了我驻军和巡海条件,为维护我南海海权提供了最基础的保障。 在距离最近的海南岛榆林港也有500多海里的深海中,我国的工程人是怎样在短短两年时间完成这样浩大的工程的? 说起“填海造岛”,一般人首先想到的是从大陆派出货船,运载沙土石料或混凝土预制块倾填的景象。不过,在远离大陆的南海填海造陆,所需要的沙土量以百万吨计,加上陆沙价格远远高于海沙,无码头水域大吨位货轮需要小船卸载等因素,使这种填海方法虽然技术门槛低,但成本极高、效率极差,对于大规模填海来说并不适用。 越南由于条件所限,在南沙非法占据的岛礁上填海时,只能经常使用这样的方法。 我国南海造岛大都采取“海沙吹填法”,即用挖泥船开到取沙点挖泥沙,通过管线把泥舱中的泥水混合物排放到目标地点,排除泥沙中的水分,逐步堆填到一定标高。 这种方法速度最快、成本最低且原理简单,并且已在中国大陆沿海大量使用过(如南堡油田6大型人工岛、曹囡甸大型人工岛等),据说我国沿海城市采用该方法每年造地达数百平方公里。 我国之所以采用“海沙吹填法”在南海造岛,主要基于两大优势条件: (1)南海礁盘周围大多有面积广大的浅滩,海沙资源丰富; (2)拥有“填海神器”——“天鲸”号自航绞吸挖泥船。 “天鲸”号为何物? “天鲸”号自航绞吸挖泥船由上海交通大学、德国vosta lmg公司联合设计,历时21个月建成,船长127米、宽23米,配备多种当前国际最先进的疏浚设备,装机功率、疏浚能力均居亚洲第一、世界第三。 “天鲸号”装备了当前国际上最先进的挖泥设备及挖泥自动控制系统,其绞刀功率高达4200KW,可挖中等硬度岩石,不会被礁盘上的珊瑚礁损坏而影响工作。 在执行吹填作业时,该船能以每小时4500立方米的速度将海沙、海水的混合物排放到最远6000米外,每天吹填的海沙达十多万立方米。 同时,该船还具有无限航区的航行能力和装驳功能,可以在远海灵活机动,适用于各种海况的大型疏浚工程。 从2013年9月至2014年6月间,“天鲸”号多次往返于南沙华阳礁、永暑礁、赤瓜礁、东门礁和南薰礁之间,通过轮流作业提高效率,累计天数达193 天。按照每小时吹填海沙4500立方米计算,“天鲸”号在南沙五个岛礁吹填了超过1000万立方米的沙土和海水,大约相当于3个美国胡佛水坝消耗的混凝土! 人工造岛的施工方案选择 人工造岛一般有先抛填后护岸和先围海后填筑两种施工方法: (1)先抛填后护岸适用于掩蔽较好的海域,用驳船运送土石料在海上直接抛填,最后修建护岸设施; (2)先围海后填筑适用于风浪较大的海域,先将人工岛所需水域用堤坝圈围起来,留必要的缺口,以便驳船运送土石料进行抛填或用挖泥船进行水力吹填。 我国南海造岛大都采取“先抛填后护岸”的方法,主要是基于南海礁盘的构造特性: 在诸多南海礁盘的中心,有一个面积从10~35平方公里的泻湖,有些泻湖呈封闭的环状,而有些则呈半环形的半封闭状。在泻湖的外缘,有一条高于湖底的珊瑚礁发育,阻挡了海潮和洋流对礁盘的冲击,给泻湖和未来的人工岛很好的庇护。 人工造岛施工工艺 由运砂船运到海砂,经泥浆泵的压力从船舱抽到输送管道中,再从搭到泻湖的喷砂嘴喷入(卸入)泻湖中。 泻湖中的海沙填充物堆积成山,再由推土机摊平压实,一个由海砂堆积的人工岛雏形就完成了。 在填充物堆积起来的砂丘上可以浇筑防浪构件、码头沉箱,用履带式起重机或浮吊船将沉箱安置在经过水下爆破、平整的海床上,排列整齐,形成码头岸线;其他不需要垂直海岸的地段,则以自然缓坡入海,并用土工布制作的砂管带压住岸坡,在潮迹线以下堆放几层防浪水泥砌块;在岸边构筑防浪墙。 岛上的建筑物需要打桩至海床深度,一般建筑物的层数不宜过高,以减轻“地层”压力;岛上修筑永久机场时,需要在跑道下进行爆破清理,并抛石包逐层填充,使跑道具有足够的承受力。 对比我南海三代“高脚屋”和造岛后的设施,能深刻感受到岛礁建设的必要性! |