书城自然科学求知文库-新时代的海洋工程
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第20章 开发海洋(2)

中国有句俗话:“金窝银窝不如自家的草窝。”人类居住在陆地上,为了遮雨避风、防野兽,建造了居住空间,那就是住宅。目前,世界上公认的人类第一幢住宅,是猛犸骨住宅。它位于乌克兰北部城市契尔尼柯夫美金村附近,是由动物猛犸的长牙、肩胛骨、颅骨等骨头组成的。

人类要回归故乡——海洋中去居住,也需要建造自己的住宅,海洋中的第一间住宅可以说是由美国一位叫林克的飞行员建造的,名叫“海中人”1号水下居住室。地点在地中海法国近海水深30米的海底。这间住宅是一个密封金属圆筒,由几个支架支撑着。居室底部有一扇“门”,可供潜水员进入海水;上部是密闭电梯,可供居住者由水上进入居室内。居室内充满着与30米海底压力相同的高压氦—氧混合气体,供居住者使用,以保证住室内不受海水浸淹。林克在水下居住室内,像在陆上家中一样,吃了一顿丰盛的午餐——杏仁饼、奶酪、色拉和水果,愉快地渡过了14小时,然后安全返回海面。

水下住宅与陆上住宅一样,造型各异,生活设施俱全。为了完成他的大陆架开发计划,水肺发明人库斯特建造了几个水下住室。

1962年首次实验时,他建造了“海底之家”,放在10米水深处。在相距200米的波美格岛上设立了指挥所,通过管道和电线,将冷热水、电和压缩空气供给“海底之家”;相互间的联系是通过电话;在“海底之家”内还有一台电视机,可以自由收听和观看电视节目;5名潜水员在“海底之家”生活了1个月,经历了许多奇特的事情。他们发现在水下住宅内,香烟燃烧得特别快,人的伤口好得特别快,比陆上要快1倍时间。奇怪的是,室内的电风扇却转得特别慢,胡子也长得特别慢。

1963年第二次实验时,库斯特建造了“海星号”,有4个翼。中间是控制中心和会议室,4个翼是4间房,分别是淋浴室、研究室、厨房、寝室。8名海下作业人员在“海星号”度过了1个月的海底生活。

1965年第三次实验时,库斯特建造了圆壳形水下住宅,外形像一个球壳,固定在一个有4条腿的台上,全长14米,重130吨,高8米。住宅分上下两层。第一层有出入口,放着6张床的寝室、洗脸间、淋浴室、潜水服干燥室等。第二层是厨房、工作室、洗脸间、实验室等。住宅内设备应有尽有,有壁橱、书架、电视摄影机、低温冷却装置。1964年,美国海军海洋局制造了两个活动功能非常俱全的水下居住室,一个叫“西莱布Ⅰ”号,又名“水下实验室Ⅰ号”,建在水下58米;一个叫“西莱布Ⅱ”号,建在水下62米深处。它们都有实验室、寝室、厨房、淋浴室、洗室和潜水仪器等。潜水员在水下生活了几十天,开展科学实验和海洋考察,工作、生活都很正常,胃口大开,品尝了各种好菜。有趣的是,他们请了一只海豚当水下通讯员,为他们运送当天的报纸和亲朋好友的信件。令人激动的是,他们与住在水下100米深处的另一住宅内的法国潜水员互通电话,互相祝贺人类通往深海取得的重大突破。

居住在水下住宅里是很舒服的,可是,当他们返回水面后,却要进减压舱减压几天,因为,水下居住室内的压力与陆上的大气压不一样。

我们前面介绍过,在水下每增加10米深,压力增加1个大气压。随着潜水深度的增加,潜水员受到的压力也相应增大,在20米深处,他受到的压力为3个大气压,在水下居住室内呼吸的空气压力也是3个大气压,也就是人们在地面上所受的大气压力的3倍。潜水员在水下吸入高压空气,不会发生危险,可是高压空气中的氮气不是身体所需要的。潜水员浮出水面时,压力减少,渗入身体组织中的氮气就会形成气泡,这些气泡会在各组织部分,特别是关节部位引起血液灌流障碍,造成关节疼痛,皮肤瘙痒,严重时,双腿不能行走,痛得在地上打滚。这就是减压病,是由于减压时间不充分引起的。

我们前面给大家介绍的“饱和潜水”技术的提出,将会使人类能够实现重返海洋、在水下长期居住的理想了。

深海采矿

1974年的一个漆黑的夜晚,在美国宾夕法尼亚洲切斯特地方的一个造船厂内,戒备森严、气氛紧张。一艘刚造好的、名叫“格洛玛勘探者”号的新船,在神不知鬼不觉中,偷偷离开了码头,驶向大海,消失在无边无际的黑暗中。天下没有不透风的墙,人们纷纷议论起这艘船。有人说,它是一艘最新式的间谍船,专门用于在海上追踪前苏联潜艇。也有人说,它是一艘海盗船,专门到海里去打捞古代海底沉船里的金银财宝。更有人说,这是一艘专门安装海底核导弹的军用船只……这艘船一下子变成了一艘神秘之船。

过了约3年,1977年初,美国海军当局才把“格洛玛勘探者”号的真相公布于众。原来,这是一艘36000吨级的新型深海采矿船,具有在水深超过5000米的海底采矿、打捞的本领。中央情报局的间谍探到一个消息,前苏联的一艘先进的攻击型潜艇,在太平洋夏威夷群岛西北不远的海域中沉没了。

为了取得这艘潜艇的秘密,情报局想把它打捞上来。可是,那里水深,有5000多米,一般打捞船无法做到。于是,他们打起了“格洛玛勘探者”号的主意,派它去执行打捞前苏联潜艇的任务。出航不久,“格洛玛勘探者”号不负众望,在5000多米深的海底,成功地打捞起前苏联潜艇的残骸,截获了密码、鱼雷和核弹头等重要军事情报,为美国立了一大功。

“格洛玛勘探者”号完成了打捞潜艇任务后,干起了它的本行,从几千米的深海底开采当时还鲜为人知的珍贵锰结核矿石。

开采深海锰结核矿的方法有三种。机械方式是从采矿船上吊放铲斗挖取,像挖泥船一样。日本已经成功地制造了一艘用这种方法采矿的船。这艘船的一侧安装上了一串很长的、像坦克履带的循环履带,在履带上每隔25米左右装一个挖斗,一般有200个。采矿时把履带的一端伸到海底,开动马达,使履带转动起来,船一边慢慢地航行,挖斗连续不断地挖取锰结核矿,提升到船上。

采用液压的方法,有些像抽水机抽水,用吸管从海底直接吸取矿物。吸管的顶端是带有电视摄影仪的吸头。由于吸管很长,重量大,所以,在吸管上端装有必要的浮筒,这样能减轻采矿船的负载。浮筒里有电动机和推进器,主要是防止海流冲击,保持管子和船只同一方向移动。使用潜水器是一种新的设想。在普通的潜水器上装有一套采矿和装矿的设备,利用潜水器内外的压力差把锰结核吸入仓内。

填海成地

地球的表面积是5.1亿平方千米,人类能够生活的陆地,只占29%,约是1.5亿平方千米,其中能供人类使用的农田只有44亿公顷。面对人口剧增,土地资源有限的局面,怎么办呢?向海洋要土地。于是,围海造田,就成了开发海洋的一个重要部分,这项工作有些国家早就在进行了。

荷兰位于欧洲西部,“荷兰”的意思是低地。荷兰全国24%的面积低于海平面,只有1/3的面积高出海平面1米。荷兰人民世世代代都在向大海挑战,以修堤造坝、排水排涝、填海造陆、与海水搏斗著称于世。

日本是个地少人多的国家,对海上造地非常感兴趣。他们制订了移山填海计划,把挖山的土石运去填海造地,每小时可运1600吨石头,把山移走后的平地建住宅;填平了的海同样可以建造住宅。他们准备用200年时间,在日本四周建立700个人工岛。这个计划如果成功,日本的国土实际上将增加1倍。目前,他们已在神户外3千米的海中,建造了一个人工岛,面积36公顷,是目前世界上最大的人工岛。人工岛的外侧是防波堤,其他三面是现代化的码头,可同时停靠21艘万吨级船。人工岛实际上是一个小小的现代化城市。他们设想在水深100米的海中地区,筑一个周长为100千米的圆形坝,然后用抽水机把坝内的海水抽干,在700平方米的范围内,建起一座可供200万人居住的圆形城市。

新加坡没有内陆,所以,也得向海上扩展。他们用斗轮式挖掘机,挖2000万平方千米的土,用运送带把土运到海边,最远可达9千米以上。填海得到400万平方千米的建筑场地,搬山可得到120平方米的土地。

摩洛哥是个面积较小的国家。他们实现了向海上夺地的设想,结果使自己的领土扩大了。

我国北方渤海湾浅海区,那里自然条件复杂,有波浪、风暴潮、泥沙沉积、海底滑坡等,又是属于强烈地震区域,是世界上最复杂、最不稳定的海洋环境地区之一。就在这里,中国船舶工业总公司第九设计院为天津大港油田设计了一个人工岛,岛上有起重机区、动力区、储罐区和生活居住区,被誉为“中华第一岛”。

在21世纪,人类依靠更加先进的科技力量,向海洋要地的规模将比现在更大,人类的许多活动都将会在海洋提供的土地上进行。

海底遨游

“请到天涯海角来!”这是我国海南岛三亚市潜水旅游公司的广告语。

在三亚市的大东海、牙龙湾等海域,游客们可以穿上潜水衣,带上氧气瓶和水下猎枪,在水下导游的引导下,浏览海底美景,打猎、采集海底动植物。

够刺激吧!

如果想乘潜艇观光海洋世界,那么,请去美国的“海底游览公司”,他们有豪华、宽敞的潜水游艇。在艇外安装有一种可以散发鱼饵的特殊设备,专门引诱鱼群向游艇靠拢,以便游客们观看。美国还有一家“海底观察公司”,位于西雅图,他们的潜艇是由新颖透明的材料组成,游客一进入艇内,就仿佛身处海底似的,够吸引人的。

在日本四国岛西南岸的龙串湾,有一个海底公园。海底公园有水中瞭望塔、潜水观光船、海中单轨车、海中散步道等各种设施,这是在1970年建成的。游客先乘单轨车到瞭望塔,塔的平台上可容25位游客,在那里观赏海上风光。然后,游客乘电梯在塔内而下,到海底建筑物,海底建筑物四周都是玻璃窗。游客们可以在海中散步道漫步,随心所欲地观赏千姿纷呈的海底世界,可以尽情地参观天然水族馆里的海中生物。如果感到饿了,或者累了,可以走进用强化玻璃和透明塑料建成的餐厅里,愉快地饱餐一顿。海底公园内还有清洁、舒适的海水浴场,饭后可以去那儿休息一会,然后再乘坐小型潜艇游览“龙宫”。

哪一位游客愿意在海底居住几天,就请到世界上第一家海底旅馆去。这家旅馆名叫贾乐斯,开设在美国佛罗里达半岛最南端基拉乐戈海岸外约10米深的海底。海底旅馆的顶上有一个木筏,游客乘渡船到木筏上,然后,从那里通过一条长60米的像烟囱似的空气通道,进入旅馆。贾尔斯海底旅馆有6间包房,每间面积8平方米左右,房内有透明舷窗,可以观看海底世界;房内还有贮满食品的冰箱、小型唱机、录音机和录像机等供游客消遣。游客通过旅馆的电话与陆地上的亲朋好友诉衷肠、谈观感……这里的设施、服务真够周到的!

在黑海城市索契,有一家特殊餐厅,它的一部分餐厅在水下,有300个座位,安排在餐厅玻璃窗附近。餐厅的菜肴都是用鱼、海藻、软体动物和海洋动植物烹炒的。游客可以边观赏黑海水下世界的一部分,边品尝海鲜。

到海底旅游去,将会给你带来意想不到的乐趣,人类与海底生物交朋友的日子近在眼前。奇妙的海底世界将不再为龙王独占,也不再是一个黑漆漆、静悄悄的幽宫,海底将成为人类的新乐园,一个热闹、繁华的水下大世界。