有人为此描绘了一幅美妙的蓝图:冰天雪地的北冰洋成为常年通航无阻的繁忙的国际航线,原苏联4800多千米的北冰洋海岸线全部解冻,热带向北延伸。温暖的北冰洋将为人类提供极其丰富的海鲜和矿产,漫长的北冰洋海岸和辽阔的西伯利亚地区气候也将能够和温暖的乌克兰相媲美了,那曾经零下70℃的生命禁区也将会鲜花盛开、硕果累累。俄罗斯、美国、加拿大、中国、日本等世界许多国家将会受益匪浅。
人类何时开始进行第一次深海钻探?
要在海洋中某一点上建造工程,就必须掌握这一海域的海洋环境资料如风、浪、潮、流等,这些资料都可以从附近的海洋观测站得到;但这一地点的地质条件,却只有通过钻探采样才能得到了。人类要想获取海底的石油、天然气也必须进行深海钻探。深海钻探,为人类进一步认识海洋地质结构,获取海洋能源发挥了重要作用。
在海洋中搞地质钻探可不那么容易。一条万吨级的轮船在波涛汹涌的海面上就如同一片树叶,与波浪、风暴作斗争都很困难,更不用说定位钻探了。深海钻探的想法产生于1957年,但直到1961年,在美国墨西哥岸外水深358米的地方,“卡斯”1号深海钻探船才开始了人类第一次深海钻探。但不幸的是,当钻过170米的沉积岩后,遇到了坚硬的玄武岩,又钻了13米就发现钻头被严重磨损。由于当时还不具备重返井口的先进技术,所以只能做一次性钻探。此后,1968年,“格洛玛挑战者”号深海钻探船开始了世界各大洋的钻探计划,钻探工作到1983年才结束。
为什么要将军事基地建在海底?
自从卫星上天以来,卫星的作用日益显露,它真正成了“火眼金睛”,对地面的探测做到明察秋毫。以往对外严格保密的军事基地也已无秘密可言。飞机场、导弹和卫星发射场、兵工厂、水面游弋的舰船,它都能一一看清,而且不但白天可以一目了然,夜晚通过红外技术同样能看清。
军事防御是国家安全的保证,它当然需要保密。于是,人们想到了被海水覆盖的海底。把军事基地建到海底去,一来不易被发现,二来不易受攻击,三来节约土地,而且在水下发射导弹,同样可以命中对方目标,特别是反潜作战,海底更具优势,真是一举多得。
建在海底的军事基地有专用潜艇负责为水下工作人员运送补给品,基地内通信设备、生活设施一应俱全,丝毫不亚于现代化的陆上军事基地。
20世纪60年代,美国就开始研究海底军事基地计划,并在之后不久付诸实施。他们设计的陀螺形水下居住屋,可供5个小分队在2000米深的海底持续工作30天。这种基地在大西洋、太平洋海底都有布设。据介绍,美国已建成了能容纳几千人的大型海底军事基地,还建立了海底核武器试验场,供导弹试验用。俄罗斯也在海底建有不少军事基地。
海底军事基地以浩渺的大海作掩护,大大提高了保密安全性能,成为可靠的海底“防线”。
为什么海洋能成为理想的仓库所在?
粮库、油库、食品库、材料库、废品库、危险品库甚至军火库,它们占用了人类大量宝贵的地方。海洋那么大,人们能不能把仓库建到海上或者海底去呢?这真是一个绝妙的主意。科学家已经开始设想把人类的仓库建在大海上。
海洋的广袤令人赞叹,即使把眼下陆地上所有的仓库都搬到海上去,也只是占了海洋中一个小小的角落。还有,海底温度低,易于保存物资,特别是食品。海底远离人群,在那里存放易燃易爆物品恐怕最合适不过了。海洋远离火源,存放石油和天然气也最为理想。
现在,世界上已有许多国家率先到海底建起了自己的仓库。挪威在北海东部的油田附近,建造了一个油库。它用钢筋混凝土制成,建在水深70米的海底,顶部高出水面,可储放16万立方米原油。美国人在波斯湾离岸100千米的海上,建了一个无底油库,实际上是一个巨大的无底罐。由于油比水轻,罐内的油浮在上部,水沉在下部,所以油不可能从下面漏出去。罐内的油多了,水就下降;油少了,水就上升。这个油库可储存原油608万立方米。日本人则在海上建了两个浮动油库。美国人也在阿拉伯联合酋长国外海建了一个浮动油库。1988年,我国与芬兰合作,在青岛附近海面建造了一个面积为3万平方米的海上贮木场,能存放1万多立方米木材,既节约了土地,又可避免木材被暴晒,可以说是一举两得。
海底粮库尚没有实现,但日本人已有设想,计划在水深50米~100米的海底建几座能容纳3000立方米的大型粮库。
海洋储藏基地的种类有哪些?
随着海洋开发的推进,在海洋中建设储藏石油、矿石、核燃料等的海洋储藏基地,是海洋空间利用技术的又一组成部分。根据储藏基地所处位置,可分为海上和海底储藏基地两类。根据储藏基地可否移动的情况,又可分成固定式和活动式两类。
海底储藏基地固定在海底。建在波斯湾德尤巴伊油田的水下储油库,储油量达6.8万吨;挪威在北海建造的坐底式油罐,储油量达1.6万立方米,在油罐的顶部装有起重机和直升飞机场。
海上漂浮式储藏基地的发展也很快,它们多为石油储备,目前,全世界已建成16座。美国在迪拜建造的漂浮式圆柱型储油罐,容量为8万立方米;日本在白岛和上五岛的海上建造了漂浮式船型储油船。另外,日本将建设除石油以外的储藏煤、农产品、淡水等物资的海底仓库。美国计划建造世界上最大的聚苯乙烯混凝土制液化气体储藏基地。英国计划在坎布里亚群岛附近的海底下面,建造一座核废料储藏基地,通过隧道把中等放射性核废料运送到储藏基地。这样,除可进行监视外,还可重新取出。
近年来,我国随着海洋石油和天然气的开发,也开始了海上储油基地的建设。在渤海油田上,我国已建成了一座储油平台。它由6个储油罐组成,用以储集埕北油田开采的原油。北部湾10—3油田的生产系统由储油船、导管架井口平台、单点系泊浮筒组成,开采的石油从海底输油管线经单点系泊浮筒上的旋转密封接头进入储油船中。
海底军事基地的种类有哪些?
在海底建造的用于军事目的的工程设施,如海底导弹和卫星发射基地、潜艇水下补给基地、海底兵工厂、水下指挥控制中心、水下武器试验厂等,通称海底军事基地。它也是海洋空间利用技术之一。
海底军事基地,可分为建在海底表面的基地和建在海底以下的基地两大类。前者为沉放到海底或在现场安装的金属构筑物,又称“水下居住站”。后者为在海底下面开凿的岩洞和隧道。由于海底军事基地具有良好的隐蔽性,特别是在未来战争中海底导弹基地作为第二次打击力量,日益受到各国海军的重视。美国和前苏联在海底建造的军事基地最多。例如,美国在加利福尼亚州南部60海里圣克利门蒂岛附近的海底,建有“北极星”、“海神”等导弹试验的核武器试验场;在佛罗里达州迈阿密东南50海里的海底,建有“大西洋水下试验与评价中心”,供潜艇和水下武器试验用。此外,美国还计划从冰岛到非洲西南部大西洋2000米水深的海底,建立陀螺形“水下居住站”等。
怎样阻止大西洋海水流入北冰洋?
俄罗斯的海洋工程学家们提出的在白令海峡建造大坝,使用巨型抽水机使大西洋的海水流经北冰洋,从而使北冰洋海水变暖,为人类的未来描绘了美妙的前景。但是也有持其他意见的科学家,世界著名的美国科学家盖尔哈撤韦就是其中之一,他提议从格陵兰到挪威建造一条长约1700千米的海洋大坝,这个大坝若建成真可以称得上是“巨无坝”了。它的目的是为了把北冰洋和大西洋拦腰截断,阻止大西洋温暖的海水注入寒冷的北冰洋。持这种观点的科学家认为,如果大西洋的温水一旦把北冰洋巨大的浮冰融化,便会造成悲剧的冰河时代。许多人认为,北冰洋变暖之后,地球其他地区以及温带将引起怎样的连锁反应尚不明确,对原始森林和草原的影响也难预料,特别是北极大量的冰雪融化以后,海洋水位升高,沿海陆地和岛屿大量被淹没,可能导致新的冰河时代的到来。
天文台为什么要建在海底?
天文台一般都建在观测条件较好的山顶上。可地面观测总有不尽人意的地方,于是,科学家将天文台从地面发展到了空间,甚至还搬到了地底下和海底!科学家把海底天文台比作天文观测的第三个窗口,它的出现,的确为我们探测宇宙开辟了新天地。
在宇宙空间,有一种奇特的基本粒子叫中微子。科学家从预言它的存在到真正捕获它,整整花了30年。中微子是一种不带电的中性粒子,它的质量要比电子小得多,却具有极大的穿透力,可以穿透包括地球在内的任何物质。天文学家非常看重中微子,因为它携带有来自宇宙天体的信息。可是人们要在宇宙中捕获它真是太难了。于是,科学家根据中微子的特点,将观测寻找中微子的装置移到了地底和海底。利用地表的岩石和海水来阻隔来自宇宙的其他粒子,密切注视中微子并设法捕获。
目前,全世界已经建成和正在建的地下或海底天文观测台有:日本东京大学宇宙线研究所,它建在岐阜县神风矿山离地约1000米的地下;美国康斯威星州大学南极阿蒙森·斯克特考察站建立在位于2000米深处的冰层下面的“阿玛姆达”天文台;设在夏威夷海底的“特玛姆特”天文台,这个天文台位于4800米深处,科学家利用清澈的海水作为汇集光源的装置,为了避免水波和发光鱼类的干扰,科学家对装置作了技术处理,以保证观测效果。
不久前,一台名叫“安塔尔”的望远镜安装在离法国南部马赛海岸40千米处深约2.5千米的海底。法国、荷兰、俄罗斯、西班牙和英国的物理、天文及海洋学家,希望通过它了解宇宙射线爆发的情况。
经初步使用,这些地下和海底的天文装置,已经取得了令人鼓舞的观测效果。科学家们宣称,用它们来观测接受天体信息,是地面天文台望尘莫及的。
人类建造桥梁的本领是从哪儿学来的?
俗话说得好,“逢山开路,遇水架桥”。大凡建造公路、铁路都会碰到一个共同的障碍——河流或深谷,这时就必须建桥了。有史以来,桥对于沟通人们之间的交往就起着举足轻重的作用。实际上,今天使用的许多类型的桥梁在千百年前人们就已经会建了。
大自然为人们提供了第一座桥。一棵倒塌的树,或是一块坍塌的岩石在一条小河上使人们能过到河对岸,这些就是最原始的桥。于是古人学着自己把树干拖去建造新桥。一些地方溪流或河道太宽,仅一根树干或石块是不能到达对岸的。于是人们又把一根根树或一块块石头置于高出水面的石头上。不久,人们便意识到不需要依靠大自然提供建桥所需的桥墩。把石头或是装满石头的柳条篮子沉到水里,这样就做成了每一段的桥墩。这就是横梁桥。一座简易横梁桥是由一个置于两岸支撑物上的主块所构成的。两岸的支撑物叫做桥台。如果一座横梁桥是建在水上许多支撑物上的,这就叫做连续横梁桥了。
水里的支撑物就叫做桥墩,两桥墩间的长度就叫做墩距。
古人还使用藤条建造了另一种类型的桥——吊桥。
藤条从溪谷或小河一岸的树上长到另一岸的树上,这样大自然便为人们提供了这种类型的桥的样板。多根藤条和这根连接两树的藤条缠在一起,便形成了一根粗大的缆绳,而另一根粗大下垂的可以用作引桥。今天吊桥常被用来建造大跨度的桥。吊绳是用成百根钢绳组成的。
罗马文明是工程学十分发达的时期,罗马人就是建造石拱桥的大师。拱桥是第三种基本类型的桥梁。
这种桥的建造方法是拱的两端向外向下延伸直达两岸,使它比横梁更为结实。
所以,早在2000年以前,这三种基本形式的桥梁设计——梁式、吊式、拱式就已经发明了,可是直到18世纪和19世纪的工业革命,桥梁建筑才成为一门科学。
世界上著名的跨海大桥有哪些?
你见过建在海上的桥吗?这就是跨海大桥,它一般架设在比较狭窄的海域上,是人类开发利用海洋空间的又一项工程技术。目前,全世界已建成大型海上桥梁50多座,著名的跨海大桥有日本濑户内海大桥、博斯普鲁斯海峡大桥、美国金门海峡大桥,以及沙特阿拉伯和巴林之间跨海公路大桥等。它们犹如一条条壮丽的长虹飞架于世界各地的海峡之上,载着人们通向美好的彼岸。
世界上最长的吊桥有多长?
到过上海的同学一定都见过南浦大桥的雄姿,高高的桥塔、粗如手腕的斜拉钢索、宽阔的路面,它就是一座典型的斜拉吊桥。吊桥不仅实用,而且更具美感,从远处看,它就像是一件绝妙的艺术品。那你知道世界上最长的吊桥在哪儿吗?它位于日本。为把本州岛的明石市同濑户内海里的淡路岛连接起来,日本兴建了这座世界上最长的吊桥。
这座吊桥有6条行车道,桥塔顶高出海面330米,桥面高出海面65米,全长3910米。这样你就能想象得出它的雄姿了吧。有机会大家可一定要去一睹它的风采。
最长的铁路和公路两用跨海大桥是哪一座?
日本的濑户内海有一座铁路和公路两用桥,自本州的风山至四国的香川,叫做濑户大桥。
这座被称为“跨海长虹”的海上大桥全线由18座桥组成,其中有吊桥、悬索桥、双塔斜拉桥,它们飞架在5个小岛之间,于1979年1月开始动工,1988年4月10日建成,共耗资100多万亿日元。桥全长37.3千米,海面部分长13.1千米,桥面离海面高度8.5米,是目前世界上最长的铁路、公路两用跨海大桥。大桥分上下两层,上层有4条汽车道路,可允许时速为100千米、载重43吨的大型载重汽车通过;下层是双线铁路,火车时速可达120千米/小时,载重1400吨。火车通过这座大桥,从东京可直达北海道首府及四国岛。
世界最长的跨海公路大桥在哪里?