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台湾海峡宽度

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台湾海峡宽度范文第1篇

险情就是命令!局长孙富民立即指示局救助指挥值班室启动应急预案,并指令在厦门值班待命的大马力救助船“东海救111”轮前往现场。与此同时,救助任务书飞向厦门高琦的东海第二救助飞行队。于是,一场五天四夜连续近100个小时的海峡两岸携手搜救“SILVER SEA”轮遇险船员行动展开了。

微弱的亮点

“SILVER SEA”轮是一艘小型集装箱船,船长79.25米,船宽13米,总吨1 275吨,本航次是由台湾高雄港出发前往菲律宾马尼拉港,船上共有14名船员,其中11名为印度尼西亚籍,1人为缅甸籍,两人为中国大陆籍。

这是一起重大海难事故!此刻,现场信息是人命救助成功的基石,根据已经收到的“EPIRB”遇险警报,交通运输部救捞局十分重视,通过种种渠道了解险情的“蛛丝马迹”。不久,信息传来了,失事现场6海里处有2艘过路船,一艘是台湾籍货船,另一艘是中海集团所属的“新洋山”轮。此刻,救助直升机B-7106立即进入一级待命。东海救助局救助指挥值班室获悉,台湾中华搜救协会已经与难船取得联系,通过种种渠道与“SILVER SEA”轮遇险船员联系均无结果。

当天21时10分,在厦门港4号锚地的“东海救111”轮起锚出航。

时间不等人。中海集团对救助给予了无私的援助,部救捞局救助值班室与其所属的“新洋山”轮很快取得了联系。深夜,失事现场伸手不见五指,海面东北风八到九级,浪高七到八米,“新洋山”轮在约500米处发现了微弱的亮点。

闪光点引起了救助船长出身的局长孙富民的重视:夜海茫茫,浩瀚无垠,这不是普通的闪光点,它蕴涵着求生者的期盼!他决定探出个究竟。22时31分,救助指挥值班室与福建东山海事部门取得了联系,随即,又与广东海事部门沟通,东海救助局在厦门的救助基地较好地起到了纽带作用。

然而,“SILVER SEA”轮遇险与否,依旧是悬念。

顺藤摸瓜

现在时间是5日深夜2时25分,“东海救111”轮经过5个多小时的艰难航行抵达事发现场。海上人命救助的崇高职责把救助船长与过路船――“新洋山”轮船长的心拴在了一起。救助船长薛忠林在出发后不久就与“新洋山”轮船长进行了沟通,现在,两船准备到闪光点“探营”。2时36分,救助船到达对方提供的位置,几经往返未见到闪光物。紧接着,救助指挥建议薛船长努力寻找漂移物体,这是证实“SILVER SEA”轮是否遇难的重要依据。

与此同时,一份台湾中华搜救协会传真搁在东海救助局救助指挥值班室桌上:2时20分收到警报,位置是:北纬23度13分4秒、东经118度00分38秒。2时43分,又接到第二份警报:北纬23度9分29秒、东经118度17分53秒。3时05分,台湾中华搜救协会来电再一次确认所提供的报警位置。于是,“东海救111”轮奉命朝新警报位置搜寻。

此间,东海救助局救助指挥值班室还与台湾中华搜救协会就搜救预案进行了沟通。且说,“东海救111”轮已经在第一报警位置进行搜寻漂移物件。根据海图标记,该处有历史沉船,救助船不能轻易靠近。4时25分,又到第二报警位进行搜寻,依旧没有发现。与救助指挥通宵达旦在进行指挥的孙局长敏捷地作出反应:“东海救111”轮从现在开始沿着漂移方向继续寻找,直至救助直升机到达。搜寻漂移物的重任无疑暂时落在了“东海救111”轮肩上。

7时19分,“东海救111”轮与台湾海巡处搜救船“伟星”轮不期而遇,两岸同行互致问候。“东海救111”轮获悉,对方在搜寻时发现了一些小木头、抽屉之类的漂移物件。现在可以初步肯定“SILVER SEA”轮已经遇险沉没!

现在时间是7时43分,眼眶布满血丝的薛船长轻轻放下望远镜,与大管轮王玉互致问候:刚才他发现海面上漂来一只抽屉和一个集装箱,集装箱受风面积大,顺流飘移速度加快,后面肯定有落水者!语气是那么的肯定,王玉与薛船长合作多年,曾有许多次海上重大救助都是他亲自指挥的。话毕,薛船长又拿起望远镜望,现场能见度1海里左右,难得的海上搜寻时机已经到来。现场数码照片很快传到了上海。东海第二救助飞行队从“东海救111”轮获悉现场气象后,救助直升机于8时15分腾空而起。

“SILVER SEA”轮遇难水落石出。

缅甸籍船长

海上搜救是一门高深的学问,不仅要精通航海,而且要掌握海洋气象、水流、天文各类知识,即时作出科学、果断、正确的判断。现在,“东海救111”轮对孙局长的沿着漂流带搜寻失踪人员的决策更加坚信不已。

2007年夏天,瑞典第二大城市哥德堡,第二十届世界海上人命救助大会在这里举行。会议吸引了很多瑞典国民,他们尤其对新兴的中国海上人命救助体系表示出极大兴趣。在会议厅里,宾客座无虚席,200多名国际救助同行、学者以及慈善家们济济一堂。中国救助专家、东海救助局局长孙富民题为《理论与实践的完美结合》的精彩演讲,博得了阵阵掌声。2006年12月17日清晨,“浙岱渔03520”在长江口外130海里海域进行捕捞作业时突遇强寒潮袭击,船体大量进水发生倾斜,4时17分,渔船船老大用对讲机向附近渔业管理中心报告了险情,此后信息全无。当天9时19分,上海海上搜救中心通报了这个信息,东海救助局立即指令在长江口执行动态待命的大马力救助船“东海救112”轮前往救助。经过9个多小时的连续航行,于当晚7时30分赶到失事海域,然而,救助船并未发现渔船,由此推测渔船可能沉没,渔民或许搭乘救生筏逃生。搜救工作顿时变得复杂起来。在这关键时刻,科学分析给东海救助指挥们指引了方向,他们再一次分析了现场风流对漂流物漂移方向和速度的影响,并根据佘山等海洋观察站以及长江口17号大型浮标提供的即时海况资料,作出了大胆的判断。于是,“东海救112”轮在茫茫夜海中开始了“地毯式”搜寻。翌日凌晨零时15分,救助船终于在事发海域右前方约34海里处发现漂移中的救生筏,至此,在海上漂泊了近20小时的“浙岱渔03520”14名遇险船员全部获救。讲座使用大量的现场图片、文字、数据加以论证,讲得有声有色,扣人心弦。

现在,正是执着的精神在茫茫大海上发生了奇迹!果然如此,8时许,“东海救111”轮驾驶台忽然欢腾起来:前方有目标!王玉心跳加快,他看到海上有人穿着救生衣带着救生圈在求救,薛船长立即指令甲板组进入工作状态,同时开启艏艉侧推。根据当时海面与流速情况,使落水人员处于我船下风位置最为合适,于是,薛船长的一连串响亮的指令让救助船稳稳当当地使后甲板左眩靠近被救者。8时15分,落水者渐渐进入救助人视线,落水者“全副武装”,穿着救生衣,套着救生圈,身后还带着一块木版,救助船小心翼翼地靠向落水者。当救助船左舷接近时,落水者微微抬起了沉重的肩膀挥动右手,这是不仅是人性的袒露,是获救者对中国救助人国际主义精神的敬仰!正是科学理念让东海救助人在距离“SILVER SEA”轮失事24海里处将第一位遇险船员救了起来。

8时30分,在大海中漂移了16个小时的落水者终于被救上甲板,在船活动室休息的他,一时出现意识模糊和生命体征衰弱,救助船员随即对其全力展开医疗急救,与此同时,局救助医疗科医生及时赶抵救助指挥值班室对医疗急救提供远程指导。生命的奇迹在台湾海峡诞生了!在获救人员房间里,救助船员把他潮湿衣服脱下,用温水擦干身体,换上新衣服扶他慢慢躺下。政委和大厨喂他姜汤,轮机长和他不停地交流,告诉他现在获救了安全了,叫他放心,安慰他情绪。获救者就是“SILVER SEA”轮船长,名叫拉姆,一位缅甸籍中年人。他对海难娓娓道来,受今年17号台风“芭玛”侵袭,“SILVER SEA”轮是于4日16时左右在福建东山岛东南方向约50海里处遭遇大风浪遇险沉没的,当时海域东北风9至10级,巨浪。“SILVER SEA”轮遇险时船上的一艘救生艇由于船舶横摇剧烈无法施放,船上配有的3只救生筏其中2只施放后由于大风浪而损坏,另一只救生筏估计有船员登筏,他自己是在船舶沉没时跳海的,并同时打开一同入海的卫星示位标。

孙局长根据缅甸籍船长提供的第一手资料,根据现场东北风向,当即作出决定:沿着以“漂移线”为基点,向西南方向行进20海里、向东北方向行进10海里,宽度为5海里,来回继续搜寻!

海空大搜救

9时03分,“东海救111”轮捞起“应急示位标”,上面表记是:SILVER。此间,救助直升机已经在上空盘旋。

台湾海峡演绎海空大搜救!

拉姆船长的消息很快传到台湾中华搜救协会。台湾海巡处“伟新”轮至今还在现场外,还将增派一艘救助船。

孙局长指示救助直升机扩大搜救范围,并亲自圈定了搜救范围。救助直升机居高临下,发现了多个漂移着的集装箱。

11时31分,救助直升机在到达飞行限时时落地。“东海救111”轮则继续搜寻。

需要交代的是,13时许,台湾中华搜救协会协调派出的救助直升机加盟了海空现场大搜救。救助直升机训练有素,竟先后救起两名落水人员!落水人员生命无危险,又一次创造了落水20多个小时被救者成活的纪录!

15时05分,东海第二救助飞行队所属的救助直升机B-7106矫健的身影再一次出现在搜救现场。

当天晚上,“东海救111”轮挑灯夜战,在既定搜寻航线来回行走,又是一个不眠之夜!

6日清晨,台风“芭玛”肆虐台湾海峡,狂风大作,风力骤增至10级,浪高10米,恶劣的海况无法阻挡海峡两岸救助人坚定的职业信念,“东海救111”轮与台湾海巡署的救助船行进在波谷浪峰中。这是他们在风口浪尖度过的第三个不眠之夜。

海峡两岸搜救机构合作由来已久。2007年10月6日16时,走势诡秘无比的强台风“罗莎”岛后一改北上的线路,竟然来了个“急转弯”,转身南下在原地“磨蹭”起来。强台风所经海域,天色阴霾,海浪滔天,给航海者带来了严重危害。此时,在台湾宜兰正东40海里处航行的一艘满载3万吨石板材的圣文森特籍散货船“TIANJIN”轮主机突然发生故障,失去动力,在狂风巨浪的蹂躏下跌跌撞撞地向西南漂移,而所经海域水深都在千米以上,遇险船束手无策,根本无法抛锚自救,随时都有触礁、碰撞和倾覆的危险,33名外籍船员的生命受到严重威胁!于是,“TIANJIN”轮船长发出了求救信号,就在人命关键时刻,东海救助局所属的“东海救131”轮与台湾救助船,克服重重困难,终于将“TIANJIN”轮拖进了花莲港。这也是悬挂五星红旗的大陆船首次进入台湾港口。

台湾海峡宽度范文第2篇

关键词:豪华邮轮;改装;强度校核

中图分类号:U663.2 文献标识码:A

1 引言

当前世界邮轮旅游市场发展已经进入一个全新的阶段,豪华邮轮旅游成为高端旅游产品,我国豪华邮轮旅游市场发展空间巨大。“宝岛之星”豪华邮轮于1970年由芬兰船厂(Oy Wartsila, Helsinki)建造,其后于1978年进行过加长改装。为适应市场需要,再次对原船进行升级改装,改装后用于台湾海峡两岸及亚太地区作观光、旅游及娱乐。此次改装在结构方面有重大影响的是原邮轮的8甲板处增加了玻璃顶篷结构,因此本文主要对改装工程的结构强度进行了分析计算,以确保增加的结构不会影响邮轮的局部结构安全。

2 改装概述

本次改装保持原船的主尺度及技术性能指标不变。该邮轮船长194.32 m,垂线间长168.35 m,宽24 m,型深16.8 m,设计吃水6.7 m,航区为无限航区。主甲板以上有5层甲板,以下有4层甲板,甲板命名为最底层甲板为1甲板,其余甲板依次增加。本次改装主要是主甲板即5层甲板以上舱室进行局部调整,增加部分餐饮、娱乐功能,内部装饰重新装修。结构改动较大的区域是8甲板中部区域,该区域更改为夜总会区及夜总会观海区,并增加玻璃顶篷,玻璃顶篷依靠钢结构支撑,增加的玻璃顶篷以及钢结构的效果图见图1。该区域钢结构进行重新设计,并落在8甲板上。本文对该区域增加顶篷以及钢结构后的改动处进行了局部强度校核,以保证结构强度满足规范要求。

改装设计按照BV船级社《钢质船舶入级规范》[1](以下简称《BV规范》)进行,由BV船级社检验并签发相关的证书。

3 有限元模型

3.1 模型的建立

本文的强度直接计算采用通用有限元软件MSC.Patran(2005 R2) [2]进行建模加载,MSC.Nastran进行计算分析。根据圣维南原理,为了尽量减少边界条件对计算结果的影响,对模型范围进行适当扩充,模型前后端取在横舱壁处,纵向范围取#96~#125,宽度取船宽,高度取8层甲板的下一层甲板到玻璃顶篷顶部。该范围包括了本文所要计算的改装区域,模型坐标系以船首方向为X轴正方向,左舷方向为Y轴正方向,垂直甲板向上为Z轴正方向。有限元模型如图2所示。

该模型采用了三种有限元单元:甲板板、甲板强横梁腹板、甲板纵桁腹板、玻璃顶篷等采用板单元;甲板与舱壁的弱构件、顶篷区域的桁架结构等采用梁单元;强构件的面板采用杆单元。该模型共27313个板单元,12312个梁单元,3050个杆单元,28186个节点。单元最大长度约325 mm,即半个肋位长。

3.2 材料及边界条件

结构材料采用普通碳素钢,弹性模量为2.06 x105 Mpa,泊松比为0.3,密度7.85x10-9t/mm3,屈服强度为235 Mpa。玻璃顶篷采用玻璃,弹性模量为6.9x104 Mpa,泊松比为0.33,密度2.67x10-9 t/mm3。本文主要考虑增加玻璃顶棚后,玻璃的重量对船体结构局部强度的影响,未对玻璃的强度特性进行研究。

由于有限元模型边界处的结构刚度较大。为此,可设定边界条件为模型底部及首尾端面处的所有节点刚性固定,即T1=T2=T3=0, R1=R2=R3=0。边界条件见图2所示。

3.3 计算工况及载荷组合

根据《BV规范》B篇第5章第3节的要求,本文选取船舶处于迎浪状态和横浪状态两种工况进行计算。两种工况所考虑的载荷主要有8甲板、驾驶甲板及顶篷结构承受的静水压力载荷,船舶运动加速度产生的惯性载荷,以及玻璃顶篷所承受的风载荷。各载荷的计算值见表1。

4 计算结果及分析

4.1 强度标准

4.2 改装局部结构加强

在本次改装中,8甲板支撑顶棚支柱处有一升高平台,该处原为吧台,结构构件较小。在改装初期计划将该平台拆除,顶棚支柱直接落在8甲板上。但在改装工程中发现,平台下有电气及轮机管道,考虑到拆除工作量较大以及安全原因,该平台不能拆除。由于平台下主要支撑构件开孔较大,建模中对该处进行合理折减,折减后模型见图3。

从图3可以看出,支柱1下方没有支撑构件。为保证该处结构强度,同时考虑到现场施工的方便以及结构的连续性,初步决定两种结构加强方案:方案一仅在支柱1下方进行加强,方案二在支柱1~3下方进行加强。

从计算结果可以看出,方案一和方案二应力均满足要求。但是方案二的应力结果要远优于方案一,其结果分布也比较好,在两种方案的改装量相差不大的情况下,本文推荐选择方案二。

4.3 计算结果及分析

各种工况的计算结果极值统计,见表2。

通过以上的图表可以看出:在两种工况下极值结果均满足要求。两种工况相比较,迎浪状态下的结果小于横浪状态,这与所施加的载荷情况是相符的。

从以上结果还可以看出梁的合成应力极值比较接近于标准,但是由于在建模过程中忽略了肘板等小的连接构件,实际上由于肘板的存在,应力可以较好的分配和传递,因此认为该结果是可以接受的。

5 结论

通过计算分析,校核了邮轮改装工程中结构改动对局部强度的影响,确保了邮轮的结构安全。同时通过计算分析可以较好地发现受力薄弱点,并对此进行有效的加强。对于新增的支撑玻璃顶篷的钢结构,在计算中可以优化其布置型式,对其设计具有一定的指导意义。

参考文献

台湾海峡宽度范文第3篇

关键词:隧道施工;防排水

Abstract: based on the tunnel construction waterproof and drainage do some theory and practice, this paper mainly including tunnel waterproof and drainage engineering construction principle and waterproof and drainage the construction control method, and waterproof and drainage of the tunnel construction points are introduced.

Keywords: tunnel construction; Waterproof and drainage

中图分类号:U455 文献标识码:A 文章编号:

防排水的技术一直以来都是我国公路隧道的施工技术中需要攻克的难题之一。在我国拥有辽阔的山地地形以及公路事业的大力发展的优势之下,开挖隧道是公路建设之中不可避免的过程之一。有效的在隧道的施工中进行防排水的技术应用成了隧道建设中的重中之重[1]。

1隧道防排水工程的施工原则

首先,在隧道防排水工程的施工中,应遵循“防、截、堵及排等相结合的原则,结合当地的实际情况,综合分析其的原因,并选取有效可行的施工方法,以实现防水有效、经济合理、排水畅通的目的。其次,妥善处理隧道地下水与地表水的排水问题,促使隧道内外逐步形成一个完整有效的防排水系统,以确保隧道设备及结构的安全使用。第三,在隧道防排水的施工中,应加强重视前期支护的防水工作,将衬砌结构的防水工作作为主体工程,将防水层的防水、变形缝与施工缝的防水作为施工的重点,以不断满足工程结构的设计及使用需求。第四,当地下水逐渐侵蚀隧道混凝土的结构时,应及时采取相关的防治措施,以确保隧道混凝土结构的耐久性及安全性[2]。

2防排水的施工控制方法

超前固结注浆的施工方法是目前普遍被认可的施工方法。在开始挖掘前对断层、含水层以及破碎带等等因素的施作超前措施,并且使用单液或者双液固结注浆,既增加了围岩的稳定性,也对防水及堵水起到了积极作用。

我国的公路隧道和铁路隧道基本上采用的都是爆破开挖的方法,这样一来,就需要对爆破的质量有着较高要求。爆破质量的高低与围岩稳定性的强弱关系密切,并且对隧道中的防排水效果更有着极为重大的影响。因此,正是由于爆破质量的高低决定了对隧道防排水效果的影响,那么采用预爆破或光面爆破的方式便显得较为理想。

为了达到二次衬砌和防水层间无水压的目的,我们还可以采用对不同层裂隙漏水位置设置暗埋式排水管并多层喷混凝土的方式。我国将此种方法开放应用的前景非常广阔,因此在具体的应用过程中,我们应当注意欧洲一些国家采用这种方式方法的最新动态,学习成功经验,弥补我国采用此种方法的不成熟。

在二次衬砌前公路隧道的防排水的施工控制方法中,我们首先需要注意防止防水板的破坏。毋庸置疑,防水板的破坏极大地影响了防水效果。根据相关研究显示,由于二次衬砌间与喷射混凝土的压力不协调,从而导致剪力的发生,这是造成防止防水板破坏的主要原因。其次,喷射混凝土表面的不平和粗糙也是致使防止防水板破坏的主要原因之一。经过整理,目前我国可以用来防止防水板破坏的主要措施大致可以分为三种[3]。

首先,检测喷射混凝土的表面。为了使防水板的表面平整并且光滑,那么倘若发现钢筋、锚杆露头或者喷混凝土尖,就应当立刻将它们去除,继而采用砂浆罩面。

其次,喷射混凝土表层应当避免使用碎石。我们可以采用卵石来作为粗集料,在初凝前,可以用机械或者人工压抹。再次,可以适当增加防水板的垫层,也就是土工布的厚度。与此同时,防水板的厚度也可以适当增加,1.2至1.5毫米为理想标准。土工布的铺设也是二次衬砌前公路隧道的防排水的施工控制方法中的重要一环。我国目前隧道在铺设防水板前,通常采用的是300-400g/m2土工布来作为防水板的垫层。这样既能够保护好防水板,尽量避免防水板与出奇的支护或者围岩接触,从而造成损伤,也起到了滤水作用,即通过土工布过滤,把其中一部分的地下水泄到墙角的排水管道,从而减少水压力,这样对组织排水管道的阻塞也起到了积极作用。另外,在铺设时需要由拱顶向两侧对称来铺设,需要采用专用的塑料垫圈作为固定点,并使用铁锤或者射钉枪将水泥钉打入喷射混凝土中,用来固定住土工布。在二次衬砌前公路隧道的防排水的施工控制方法中,橡胶防水带的安装也成为关键的一步。在隧道施工过程中通常采用的安装方式是预埋式橡胶防水带[4]。

由于橡胶防水带极具施工的简便性,构造的简易型和质量的可靠性等优势,因此在隧道的防排水的施工中被广泛使用。我国目前普遍采用先钻钢筋孔,再将钢筋卡卡紧止水带的一部分,另一部分的止水带紧贴于挡头板上的安装方式。在现场中,止水带的接头通常采用搭接,并利用胶黏剂进行粘合。还用使用钢钉将遇水膨胀止水带固定在预留槽内的安装方法,相比而言,这种方法既简单快捷,施工效果又较为乐观。

3隧道防排水施工要点

为了能做好隧道的防排水工程,我们应该熟悉设计图纸,充分理解防排水设计意图和设计目的,根据以排为主、堵、截、引相结合的设计思路,并结合以往排水施工的经验和教训,除按设计布置排水设施外,还在地下水多的地方增设排水设施,同时认真按设计做好三道防水屏障,使水顺利排到洞外。为克服以往施工中存在重主体轻防水的思想,定期对干部职工进行思想质量意识教育、提高全员质量意识,实行逐级岗位责任制,并认真落实“三检”制,严格过程控制,消除质量隐患。

3.1初期支护时通过“引、截、排”相结合作好的第一道防排水防线

根据开挖时围岩的实际涌水情况,具体作好记录,并作相应的引、排措施。当涌水较集中时,喷锚前先用开缝磨擦锚杆进行导水,当涌水面积较大时,喷锚前设置树枝状软式透水管排水,当涌水严重时设置汇水孔,边排水边喷射。喷锚完成后,使开挖岩石面与喷射混凝土之间形成排水用的汇水孔,使围岩涌水、渗漏水通过设置的汇水孔等排水装置流向墙脚纵向软式透水管,再由引水管排到隧道中心排水沟内。初期支护通过引水导管的引导及喷射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水设施。经过这样的处理,使围岩的大部分地下水通过排水设施排出洞外,喷混凝土后混凝土表面渗水现象很少,真正起到了防水作用。

3.2通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置,形成防排水第二道防线

3.2.1背面排水管安装。二次衬砌前,先对初期支护喷锚混凝土表面的锚杆和钢筋网断头及凹凸不平的部位进行修凿、喷补,使混凝土表面平顺,符合铺挂柔性防水的要求。然后按设计要求在拱部和边墙环向挂设Φ50mm软式透水管。喷混凝土表面有渗漏水时,根据渗漏水的多少采用透水管引导,或再增加环向软式排水管,并用塑料锚固螺栓绑牢。

3.2.2隧道软性防水板安装。LDRE软式放水板铺设前,应先检查防水板的质量,检查背面排水管安装是否符合设计要求。安装LDRE放水板时,应先根据防水板的尺寸,布置好塑料锚固螺栓的位置,用电钻钻孔安装塑料锚固螺栓,用螺钉和垫圈环向整体铺挂防水板,用专用塑料焊接机及时焊接,保证拱接宽度和焊缝宽度,根据喷射混凝土面的平顺程度在每两个加固点都留有一定的富余量,衬砌时才能使防水板喷射混凝土面密贴。

4结束语

总而言之,根据相关的施工成功经验,做好隧道的防排水工作。在隧道的防排水施工中,必须做好每一道程序的施工,加强施工环节的质量控制,提前做好混凝土管道的注浆、支护以及防水板的衬砌、铺设等程序的质量控制,防止以上工序的质量对隧道工程的排水效果造成较大影响。施工过程中的任何披露,均可能导致隧道工程的漏水、漏气等。对此,每一道程序的施工质量,均要达到预期设计的效果,从而确保隧道防排水工程的质量。

参考文献:

[1]雷宏运,程波.浅谈高速公路隧道防排水施工技术[J].科技传播,2010,(11).

[2]刘广成,黄朱盛,薛韶儒,魏越英.公路隧道防排水工程技术[J].市政技术,2011,(3).

台湾海峡宽度范文第4篇

这里所说的海洋能,土要是指依附于海水中的可再生能源,它包括潮汐能、海浪能、海流能。海水温差能、海水盐差能等,一般不包括海底石油和天然气等化石能源在内。

海洋占地球表面积的71%,它接受来自太阳的辐射能比陆地上要太得多,因此全球海洋能的可再生量非常之大,其开发利用的潜力很大。根据联合国教科文组织提供的资料,全世界海洋能的可再生量,从理论上说近800亿千瓦。如此巨大的海洋可再生能源资源,正等待着人类运用现代科学技术去进行开发利用。

海洋潮汐是由于月球和太阳引力的作用而引起的海水周期性涨落现象。人通常把海水在白天的涨落叫做“潮”,把海水在夜间的涨落叫做“汐”,合起来称为“潮汐”。潮汐天天发生,永不停息。月球虽然比太阳小得多,但它离地球比太阳近得多,月球对地球上海水的引潮力大约是太阳的2.17倍。

海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,而随着海水水位的升高,就把海水的巨大动能转化为势能。在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,大量的势能大都转化为动能。海水在潮涨潮落运动中所包含的大量动能和势能,称为潮汐能。

海水的潮汐能大得惊人。在我国浙江省肖山县新湾海塘上,有两块钢筋混凝土块,每块的重量有12吨左右,在1968年的一次潮头过后发现,这两块巨大的钢筋混凝土块竟被海潮推移了30多米的距离。可见海潮的力量之大!

潮汐涨落所形成的水位差,即相邻潮位与低潮潮位的高度差,称为潮位差或潮差。通常,海洋中的潮差比较小,通常只有几十厘米至1米左右。而在喇叭状海岸或河口的地区,潮差就比较大。例如,加拿大的芬迪湾、法国的塞纳河口、我国的钱塘江口、英国的泰晤士河口、巴西的亚马逊河口、印度和孟加拉国的恒河口等,都是世界上潮差较大的地区。其中芬迪湾的潮差最高达18米,是世界上潮差最大的地区。

海水潮汐能的大小随潮差而变,潮差越大则潮汐能也越大。比如,在1平方千米的海面上,当潮差为5米时,其潮汐能的最大发电能力约为5500千瓦;而当潮差为10米时,其潮汐能的最大发电能力可达22000千瓦。据专家们估计,全世界海洋中所蕴藏的潮汐能约有27亿千瓦,其每年的发电量可达33480万亿度。无怪乎人们把巨大的潮汐能誉为“蓝色的煤海”!

潮汐发电的原理与一般的水力发电相似,是在海湾或有潮汐的河口上建造一座拦水堤坝,将入海河口或海湾同海洋隔开,形成一个天然水库,并在堤坝中或坝旁安装水轮发电机组,利用潮汐涨落时海水水位的升降,以此来推动水轮发电机组进行发电。

潮汐能取之不尽用之不竭,是一种开发潜力极大的天然能源。潮汐发电的主要优点是:①潮汐电站的水库都是利用河口或海湾来建造的,不占用耕地,也不像河川水电站或火电站那样要淹没或占用大量的良田;②它既不像河川水电站那样受洪水和枯水季节的影响,也不像火电站那样污染环境,是一种既不受气候条件影响而又非常“干净”的发电站:③潮汐电站的堤坝较低,容易建造,其投资也相对较少。

我国的海岸线长达2万千米,潮汐能的蕴藏量至少在2亿千瓦以上,约占世界潮汐能总蕴藏的8%。其中,渤海3000万千瓦,黄河5500万千瓦,东海7400万千瓦,南海4000万千瓦:而钱塘江的潮汐能大约是700万千瓦。随着科学技术的发展,人们已不满足于利用潮汐能来推动水车和水磨了,而是要利用潮汐来发电。建国以后。在我国的广东、上海、福建、浙江、山东和江苏等地,先后建造了数十座小型潮汐发电站。1980年我国建成的浙江温岭县江厦潮汐电站,其装机总容量为3000千瓦,有几台500~700千瓦的机组已相继正式并网发电。这座潮汐电站的规模仅次于法国的朗斯潮汐电站,居世界第二位。

法国、英国、美国、加拿大、阿根廷和独联体各国都很重视潮汐电站的发展,其中法国一马当先。

二 海浪的巨大能量

文学家把潮汐比喻为海洋在不停地进行着“呼吸”,把海浪比喻为海洋不断地跳动着的“脉膊”。这些比喻,形象而贴切,并且富有诗意。大海从来就不曾平静过,无风时微波荡漾,有风时巨浪翻滚,这正是海洋的“习性”所在。那奔腾咆哮的海浪猛烈拍打着岸边的岩石,发出响雷般的轰鸣声,激溅起高高的浪花,这正是海浪在显示它那无穷的力量!

尽管海浪的高度一般超不过20来米,可是当它冲击海岸时,却能激起六七米高的浪花。这浪花犹如利剑,它曾经将斯里兰卡海岸上一座屹立在60米高处的灯塔一举击碎!

海浪是位无与伦比的“大力士”,它创造的记录令人叹为观止:拍打岸边的激浪,曾把法国契波格海港的一块重3吨半的重物一举抛过高60米的墙壁;在苏格兰的威克地方,巨大的海浪将一件1350吨重的庞然大物移动10米远;在荷兰的阿姆斯特丹,一块20吨重的混凝土在被海浪举起7米多高以后,又被海浪抛射到距海面1.5米的防波堤上;1952年,一艘美国轮船在意大利西部的海面上被浪头劈成了两半――其中一半被抛上了海岸,另一半则被冲到老远的海洋中。

据测试,海浪对海岸的冲击力可达每平方米20~30吨,在个别情况下甚至达到60吨。所以,科学家们早在几十年之前就开始了对海浪能的研究,以便让海洋更多地造福于人类。

我国的黄海和东海的年平均波高为1.5米,南海的年平均波高为1米左右,而它们的年平均波周期大约是6秒。据估算,我国领海的海浪能总量达1.7亿千瓦;全世界的海浪能总量高达25亿千瓦,这个数目与潮汐能旗鼓相当。

1964年,日本造出了世界上第一个-海浪发电装置――航标灯。虽然这台发电机的发电能力只有60瓦,只够一盏航标灯使用,然而它却开创了人类利用海浪来进行发电的新纪元。

利用海浪进行发电,既不消耗任何燃料和资源,又不生产任何的污染。是一种极其“干净”的发电技术。并且它无需占用任何土地,只要是有海浪的地方就能发电。对于那些无法架设电线的沿海小岛,海浪发电是最适用不过的。

目前利用海浪发电的方法主要有三种:①利用海浪的上下运动所产生的空气流或水流,使气(水)轮机转动,以带动发电机进行发电;②利用海浪装置的前后摆动或转动以产生空气流和水流,使气(水)轮机转动,带动发电机进行发电;③将低压大波浪变为小体积的高压水,然后再把高压水引入某一高位水池积蓄起来,使其产生高压水头,以冲动水轮发电机组进行发电。

所谓浮标式波浪发电装置,就是利用海浪的上下运动所产生的空气流来进行发电的装置。这种发电装置有一根空气管,管内的水面(相当于一个活塞)是相对静止的,而管外的水面可以上下运动。海浪的起伏波动,使得浮标

做上下运动,于是浮标体内的空气活塞室里的空气就被水面这个“活塞”所压缩和扩张,使空气从空气活塞室里冲了出来,以推动气轮发电机组进行发电。

日本还研制成了一种锥形浮体式海浪发电装置,它也是属于浮标式发电装置,但它不像上面所介绍的浮标式发电装置那样是利用海浪的上下运动所产生的空气流来发电,而是利用共振原理来发电。这种发电装置的浮体,其固有频率与海浪上下运动的频率相等,因而出现共振,并且利用这种共振来进行发电。浮体的下端是锥体,锥体的顶端有一个能作正向和逆向转动的螺旋浆。当浮体与海水作相对运动时,便驱使螺旋浆转动,并带动发电机组进行发电。

此外还有一种固定式海浪发电装置,其构造及工作原理类似于浮标式,所不同的是将空气活塞固定于海岸上,通过中央管道内水面的上下升降来代替浮标的上下运动,以实现空气活塞室内空气的压缩和扩张,推动气轮发电机组进行发电。

另外值得一提的是,在日本,上世纪70年代末造出了一艘海浪发电兼消波的“海明”号大型海浪发电船,它能发出100~150千瓦的电能,并具有远离海岸的电力传输装置。这艘海浪发电船长80米,宽12米,总重500吨,船内安装了几台(空)气轮机式海浪发电装置。它经常锚泊在距离海岸3000米的海上,其锚泊海域的水深为40米左右。

英国于上世纪90年代初在苏格兰的艾莱岛上建造了一座发电能力为75千瓦的海浪发电站,它是继挪威、日本之后利用海浪进行发电的第三个国家。此外英国爱丁堡大学目前正在研制发电能力为5万千瓦的海浪发电装置,并且英国人还计划在海岸以外的海面上建造新的海浪发电站。挪威科学家提出了一个大胆的设想:要人为地制造大的波浪来进行海浪发电。这一大胆的设想,将使海浪发电的研究试验工作进入一个新的阶段。

总的说来,海浪能是人类开发利用海洋能的一个重要方面,是一种开发利用前景非常诱人的新型能源。目前全世界已有几百台海浪发电装置投入运行,但它们的发电功率一般都还比较小,有待进一步开发利用。

三 海洋中神秘的“河流”

在浩瀚的海洋中,除了存在湖水的涨落和波浪的上下起伏之外,还有一部分海水经常是朝着一定的方向而不停地运动着的。它犹如人体内流动着的血液,又类似于陆地上奔流不息的河川,长年累月地在海洋中奔流着。人们把海洋中这种神秘的河流叫做“海流”。

海流和陆上的河流差不多,它也有一定的长度、宽度、深度和流速。在一般情况下,海流可长达几千千米,比我国的长江、黄河还要长;而海流的宽度也比一般河流宽得多,它相当于长江宽度的几十倍甚至上百倍;海流的速度通常为每小时1~2海里(1海里=1.852千米)。有的可达每小时4~5海里。通常是在海洋表面上的海流速度较大,随着深度的增加,海流的速度逐渐减小。

海风的吹袭和海水密度的不同,是产生海流的两个主要原因。由定向风持续地吹袭海面所引起的海流,称为“风海流”;而由于海水密度的不同所产生的海流,则叫做“密海流”。归根到底,这两种海流的能量都是来源于太阳的辐射能。

海流也同河流那样蕴藏着巨大的动能,它在流动中具有很大的冲击力和潜能,可以利用它来进行发电。据专家估算,世界各大洋中海流能的总量达50亿千瓦,是海洋能源中蕴藏量最大的一种。

利用海流进行发电,比利用陆地上的河流进行发电要优越得多。海流不受洪水的威胁,也不受枯水季节的影响,它几乎以常年不变的流量不停地运动,完全可以成为一种稳定可靠的能源。

海流发电是依靠海流的冲击力来使水轮机旋转,再通过变速装置变换成高速,然后带动发电机进行发电。目前的海流发电多是浮在海面上进行的。例如有一种花环式海流发电站,它是由一串螺旋桨组成的,其两端固定于浮筒上,发电机装在浮筒里,整个电站迎着海流的方向而漂浮在海面上,看上去就像是一个花环。这种发电站之所以用一串螺旋桨组成,主要是由于海流速度小的缘故。这种海流发电站的发电能力通常是比较小的。一般只能为灯塔和灯船提供电力,充其量也不过为潜艇上的蓄电池充一充电而已。

美国设计了一种驳船式海流发电站,其发电能力比花环式海流发电站大得多。这种发电站实质上就是一艘船,所以还不如称之为发电船更来得确切。其船舷两侧装着巨大的水轮,水轮在海流的推动下不断地旋转,进而带动发电机进行发电。它所发出的电力可通过海底电缆输送到岸上,这种驳船式海流发电站的发电能力可达万千瓦左右。这种建造在船上的海流发电站,一旦遭到狂风巨浪的袭击,便迅速撤离现场,躲进港湾,以确保安全。

在上世纪70年代末,国外出现了一种设计新颖的伞式海流发电站。这种海流发电站也是建造在船上的。它是将50把降落伞串在一根长150余米的绳子上,绳子的两头相连,形成环状,用它来聚集海流的能量。然后,将绳子套在锚泊于海流里的船艉的两个轮子上。降落伞的直径约0.6米。置于海流之中而串连起来的50把降落伞由强大的海流推动着,而处于逆流的伞就像大风把伞吹胀撑开一样,并且顺着海流的方向运动起来。于是,拴着降落伞的绳子带动船上的两个轮子旋转,而连接着轮子的发电机也跟着转动起来,进行发电。它所发出的电力同样是通过海底电缆输送至岸上。

有人做过这样的计算:如果把伞式海流发电站置于流速为3节(1节=1海里/小时,1海里=1.852千米)的海流中,那么只要用40把直径0.9米的降落伞拴在500米长的绳子上,其发电能力就可达3.57万千瓦。美国能源部据此做过估计:如果在佛罗里达海湾的海流中设置海流发电站,那么其发电能力可望达到1000万千瓦的水平。

英国物理学家和化学家法拉第(1791~1867年)曾发现电磁感应现象并总结出电磁感应定律,当时他对如何利用海流来服务于人类也有过一些初步的设想。他认为,利用地磁可以进行海流发电。不过当时由于技术条件所限,无法产生足够强大的磁场,因而法拉第的设想在当时无法成为现实。

1911年,人们首次发现了超导现象,随后又发现了超导体,随着超导技术的发展,如今超导磁体的应刷越来越广泛,通过人工来形成强大磁场已不再是梦想。有的专家设想;只要用一个3.1万高斯的超导磁体放入黑潮海流中,那么海流在通过强磁场时将造成对磁力线的切割,从而可以发电,其发电能力可达1500千瓦。所谓黑潮。它是从我国的台湾省附近向北流去的一股暖海流。由于这股海流的盐分重,水色深蓝,从高处俯视,很像是漂在蔚蓝色大海中的一条黑色绸带,因此科学家们称之为“黑潮”。

我国海域辽阔,既有风海流,也有密海流;既有沿岸海流,也有深海海流。这些海流的流速多在0.5海里/小时左右,流量变化不大,流向也较为稳

定。若以平均流量100立方米/秒计算,那么我网近海和沿岸海流的能量可达1亿千瓦以上,其中以台湾海峡和南海的海流能量最为乍寓,它们必将为发展我同沿海地区的工农业生产提供充是而廉价的电力。

四 硕大无比的天然热库

辽阔的海洋是一个硕大无比的“储热库”,它大量地吸收太阳能;同时它又是一台巨大无比的“调温机”,随时都在调节着海洋的表面和深层的水温。

海水的温度,随着深度的增加而降低。这是因为太阳光无法透射到400米以下的深海。表层海水与深500米处海水的温度,相差可达20℃以上。人们通常把深度每增加100米海水温度之差称为“温度递减率”。通常是在100~200米的深度范围内海水的温度递减率最大;深度超过200米以后其温度递减率显著减小;深度达到1000米以上时其温度递减率已经变得相当微小。

海洋中上下层水温的差异,蕴藏着一定的能量,专家们称之为“海水温差能”,也叫“海洋热能”。而这种海水温差能可以用来进行发电,人们把这种发电方式叫做“海水温差发电”。

早在上世纪20年代,科学家们就开始着手研究试验海水温差发电的方法。1926年,法国物理学家G・克劳德进行了海水温差发电的小型试验,他在实验装置的一个烧瓶(甲)里,加入28℃的温水(这相当于海水表层的水温);在另一个烧瓶(乙)里放入冰块,并保持0℃(以代替海洋深层的水温)。用真空泵将烧瓶内的空气抽出(抽到雎力低于0.038/cm2)。由于液体的沸点是随着加在液面上压力的减小而降低的,所以在此低压下,足以使得烧瓶(甲)中的水沸腾起来。要是能够使烧瓶内的真空度进一步提高,也就是使烧瓶内的压力变得更低,那么烧瓶(甲)中的温水就会提前沸腾而迅速蒸发。这样,相对于烧瓶(乙)中0℃的冰块,就产生了以蒸汽压差为主的压力差。于是,烧瓶(甲)中蒸发的水蒸气通过一个喷嘴喷出,推动涡轮发电机组进行发电。

克劳德试验成功以后,于1929年在古巴建造了一套专门进行海水温差发电的实验装置。他用一根直径为2米的铜管,在距离海岸2000米处,从650米的深海中汲取冷海水。当温海水的温度为27.5℃而冷海水的温度为13℃时,其发电功率为22千瓦。然而,他用水泵抽取冷海水时所消耗的功率却达80千瓦。这岂不是“得不偿失”吗?实际上不然,克劳德的这套实验装置的发电潜力并没有得到充分发挥,按计算其发电功率可达220千瓦。但不管怎样,克劳德的实验表明:利用海水的温差来进行发电在技术上是可行的。

现在的新型海水温差发电装置,是首先把海水引入太阳能加温池,将海水加温到45~60℃(有时可高达90℃),然后再将温海水引进保持真空的空间,使其蒸发,由蒸汽推动汽轮发电机组进行发电。

不过通常的做法是,采用氨作为工作物质,用氨来吸收海水表层的热量而蒸发成氨蒸气,以推动汽轮发电机组进行发电。做完工的氨被送进冷凝(由深层的冷海水进行冷凝),再通过泵把液态氨重新泵入蒸发器,利用表层海水使氨再次蒸发,继续发电。

利用海水的温差来进行发电,还可以得到一种副产品――淡水,所以说海水温差发电还具有海水淡化的功能。一座发电能力为10万千瓦的海水温差发电站,每天可分馏出378立方米(约合10万加仑)的淡水,以解决工业用水及饮用之需。另外,由于电站抽取的深层冷海水中富含营养盐类,因而在海水温差发电站的周围,正是浮游生物和鱼类栖息的理想场所,这将有利于提高鱼类的近海捕捞量。

利用海水温差进行发电,通常要选择海水温差在20℃以上的海域。古巴、巴西、安哥拉、印度尼西亚以及我国南部沿海等低纬海域,是进行海水温差发电的理想场所。据专家们估计,仅北纬20度至南纬20度之间的海域,海水温差的能量就可以发电26亿千瓦。全世界海洋蕴藏的海水温差能量大约有600亿千瓦。在我国的海域内,可供利用的海水温差能量约为11.2亿千瓦。

五 巨大的“海水盐差能”

海水有一种苦咸味,它里面溶化了不少的矿物盐(每100千克的海水中大约含有3.5千克的盐类),这给在海上生活的人们带来了不少困难。为了解决海上的生活用水问题,必须将海水进行淡化。

不过,海水是一种富含能量的海洋资源,苦咸的海水本身也可以用来进行发电。

在大江大河的入海口,也就是在江河水与海水相交融的地方,江河的淡水与海里的咸水相互扩散,直到两者的含盐浓度相等为止。在海水与淡水相混合的过程中,同时释放出许多能量。含盐浓度高的海水以较大的渗透压力向淡水扩散,同时淡水以较小的渗透压力向海水扩散。这种渗透压力差所产生的能量,称为“海水盐浓度差能”,也叫“海水盐能差”。

实验表明,在许多江河入海口处的海水渗透压力差,大致相当于240米高的水位落差。目前世界上水坝高于240米的大水电站可以说是寥寥无几。可是,有的江河入海口处海水的渗透压力却比这要大得多。例如,在约旦河流入死海的汇合处,海水盐差的能量就大得惊人。由于死海的盐差浓度几乎达到了饱和状态,其渗透压力达到50500千帕(约合500个大气压),相当于5000米高的水位落差。可见其所含能量之巨大!

海水盐差的能量,是由于太阳辐射热使海水蒸发后而导致海水浓度增大的结果。在水循环过程中,被蒸发出来的大量水蒸气又变成云彩和雨滴而重新返回到海洋中,同时释放出许多的能量,据估算,全世界的海洋一年的蒸发量相当于其水位降低1.3米,即每秒蒸发1.2X 107立方米的水量。如果以2124帕(约合21个大气压)的海水盐差进行计算,那么全世界海洋盐差的能量资源高达30亿千瓦。

如何有效地利用如此丰富的海水盐差能量呢?科学家们想到了利用“浓差电池”的化学原理,就是通过电化学的方法把盐差能转换成电能。

海水浓差电池的工作原理,就是在由多孔质隔膜(离子交换膜)隔开的两个容器中,分别地装入海水和淡水,并分别插入电极,便可在两极之间产生0.1伏左右的电压。只要接通电路,便会产生电流。

根据这种试验装置的原理,只要有大量的淡水与海水相混合,就能够释放出巨大的能量来。试验表明,江河入海口是利用海水盐差能量最理想的场所。这是因为,在江河入海口处,含盐极少的江河水总是源源不断地涌入大海,而海水本身含有较多的盐分,因而海水与江河水之间就形成盐浓度差,我们只要将两个电极分别地海水和江河水里,并且把两个电极用导线连接起来,那么电流就会源源不断。