敢讓蒼海變桑田的挖泥船

我國的絞吸式挖泥船有多厲害? 它不僅可以疏浚碎石、泥沙，還可以對45兆帕高強度巖石進行挖掘破碎，每小時可破石挖沙4500-6000m3，并輸送到15公里外。

“鯨”鴻一現，乾“鯤”大挪移

2014年，美國慫恿的菲律賓在南海挑釁，次年我國為反制美國在南海搞事措施出臺，為增強我軍在南海駐防能力，啟動南海填海造島工程。遣出“天鯤號”“天鯨號”兩艘天兵神器，“鯨”鴻一現，乾“鯤”挪移。從2015-2017年，前后只用了3年時間，就完成了南海七大島礁的填造工程，新增海島面積29平方公里，而真正填海作業時間其實還不到一年。

美不勝收美濟島

美濟島，原來是面積不足0.1平方公里，是一片漲潮就會淹沒的礁石灘，現在吹填后的面積達5.66平方公里，未來規劃面積還會擴大到9.53平方公里，這幾乎相當于解放時澳門的面積了。

無心之作，造就大橫沙

長江口由于大量泥沙堆積，過去航道水深只有7米，5萬噸海輪都進不了長江口，還需要投入很多的挖泥船常年頻繁疏浚作業。每年疏浚量在4000-7000萬m3，耗資十多億元，由于沒有遠排距的大型絞吸船，疏浚泥沙都只能排向外海，造成嚴重的環境污染。

隨著我國大型絞吸船研制成功，泥沙最大排距達到15公里，專家們就想到廢物利用，將疏浚泥沙可以用來填海造陸，于是規劃了長江航道升級與橫沙島填海工程。2006年啟動填海工程以來，10多年時間，橫沙島面積已經從原來的52平方公里，擴大到現在超過150平方公里，新增面積2倍以上，原先區域內的灘涂也得到了加高，長江航道提升到了12.5米水深，5萬噸巨輪可以通過長江口直達南京。

美濟礁建成美濟島，小橫沙蛻變大橫沙，滄海變桑田，彈指一揮間，可見我國絞吸船的厲害。

昊天神器 ，服務大戰略

我國全新一代“昊海龍”號超大型自航絞吸船已經交付了上航局，開啟長江口航道疏浚作業，它是我國繼“天鯤號”又一造島神器，總裝機功率、最大絞刀功率、最大排距疏沙量都有提升。

昊天神器““昊海龍”號超大型自航絞吸船海試

我國科研人員正在研制總功率30000千瓦的巨型絞吸挖泥船，功率相較“天鯤號”提升5倍，作業效率提升的10-20倍；3萬方巨型耙吸挖泥船也在同步研制。據中國船舶708研究所副總工程師、“天鯤號”總設計師費龍在央視《經濟大講壇》講解中提到，他希望看到這些船在十四五期間就設計建造出來，也就是在2025年前我們或許就能看到。

電網保安、新能源保姆抽水蓄能

抽水蓄能是利用負荷低谷抽水到上水庫，電力負荷高峰期再放水到下庫發電，抽水蓄能電站建設在我國正如火如荼展開，到2030年將建成1-1.2億千瓦總裝機容量，相當于5座三峽電站。

溧陽抽水蓄能電站

為什么要大力建設抽水蓄能電站？近幾年來，我國光伏、風電等新能源產業蓬勃發展，但風光電間歇性、不穩定的弱點，成為制約行業健康可持續發展的瓶頸，所以需要找到一種高效的儲能工具，而目前最經濟、最高效、最快速響應調峰需的的儲能方法就是抽水蓄能，它還能起到調頻、調相、電網故障保供的作用。

拓新思維方向，催生造地新法

把挖泥船與抽水蓄能電站放在一起比較，有沒有人發現它們有一個設計思維的共同點？那就是巧妙利用了流體管道運輸的超高效率。挖沙船每小時6000方的運輸量，要上千量輛重載(20T)卡車才能完成，還需要平整的道路與裝載機械配合，而挖沙船的泥泵輸出總功率僅為17000kW，僅相當于40臺卡車的輸出功率。抽水蓄能能夠實現80%的能量轉化效率，依賴的正在是流體摩擦阻力小的特性。

抽水蓄能排沙發電造地工程示意

如果把挖泥船與抽水蓄能電站兩者的優勢結合，是不是就誕生了一種填海造陸新方法——抽水蓄能排沙發電造地工程。這個工程如果實施，甚至有點魔幻，省去了挖泥船巨大的耗能，還能造地與發電創收。

發電造地兩不誤，一舉多得零排放

工程原理也很簡單，跟抽水蓄能電站基本相似，利用上庫下庫的水位落差蓄能發電，不同之處在于抽沙蓄能電站上庫是一個巨型的泥漿池，利用絞吸船絞刀或機械剝離山體泥土和石頭，利用破碎后的石沙混和泥漿下泄的勢能發電，把下庫建成一個超大型梯級的沉淀池，圍堰內的面積要夠大，就能夠造更多的平整土地，沉淀后含沙量低的清水又可以抽往上庫蓄能發電，如此反復數年下來，就能把高山削為平地，繼而改造成農田，同時還填了海，造了陸地。

浮體輸沙管道

一、削峰填谷服務保障電網

利用夜間用電低谷從下庫沉淀池抽水，白天用電高峰絞吸船工作，開挖出體，破碎山石，下泄泥漿流體發電，起到抽水蓄能電站相似的作用。泥漿下泄的同時，抽水也不能間斷，防止絞吸挖泥船擱淺。

二、更高能量轉換效率創收

泥石漿密度高，比重大，下泄發電的勢能就越大，而且泥石漿是在上庫剝離山石采集的，不消耗勢能，抽水的能耗可以大大減少，因而能夠實現更高能量轉換效率。破碎山石與挖泥雖然要耗能，但與泥石產生的勢能比，能量消耗微不足道，“天鯤號”絞吸船絞刀最大功率才6600千瓦，一小時不到7000度電，海中作業一小時能開挖泥石方6000方，重要超過一萬噸，如果不考慮摩擦力，100米落差的勢能，讓水輪發電機產生超過27000度電，即使是全部堅硬的花崗巖巖石山體，能耗也有大量節余,真正實現創收。

三、零碳綠能驅動節能降耗

我國的新建的幾艘絞吸船都是使用柴油發電，再驅動電機工作，耗油量巨大，還產生污染。抽水蓄能排沙造地本身就能發電，直接用自己電站發的電，大大降低了能耗與成本，而且是絕對零碳排放。排出的泥沙有下泄的勢能，泥泵也不用工作，“天鯤號”總裝機功率25843千瓦，泥泵總功率17000千瓦，絞刀額定功率才6600千瓦，不用泥泵或泥泵排沙距離縮短，都大大降低絞吸船作業能耗。

四、勢能大更方便工程選址

泥石比重大決定了它下泄的勢能比水大，因而工程建設就不需要找更高的水頭建設上庫，蓄勢能的是水沙混和物，減少了消耗的水量，工程選址比抽水蓄能電站更多，受環境制約更小。特別是適合我國黃土高原耕地改造，黃土高原土層厚，不接觸堅硬巖石層，絞吸船作業效率更高，下庫淤地也更平整，還可給黃土高原大規模建設的風光基地做儲能配套，是一舉多得。

五、工程建設投資省難度小

建設上庫蓄水壩只要維持船只作業深度就可以了，有8-10米水深的堆石壩即可，泥漿的滲透性與對壩體的沖刷比清水要低，還有一定補漏功能。絞吸船可以在上庫低點向山體邊坡開始作業，山體滑坡因有水體吸能，對作業船只危脅也較小，山體陡峭可以先爆破再進場作業，也可以通過適當提升水位，靈活提升挖掘邊坡高度。

六、低成本高效率平整土地

管道輸沙的效率有多高？一座中型抽水蓄能電站每小時下泄流量200-400萬立方米，如果按每立方水里攜帶500千克泥沙來計算，一個小時就能把100-200萬噸泥沙從上庫帶下庫，12小時就可以把下庫5平方公里的面積堆高1-2米，一個中型規模抽水排沙蓄能電站，一年排沙量就能把1000平方公里平均堆高2-4米，效率驚不驚人？抽水排沙蓄能電站采用的是上挖下填，可實現雙重造地，效率更加可觀。

安徽響水澗抽水蓄能電站

高壓沖出來的泥水混和物有一定自然平整的功能，但出沙口設計成軟管，還是方便用工程車與機械拖動，方便接續管道，以便堆積更平整。

另外說明，這個含沙量對水的流體性影響很小。黃河水的實測最高含沙量高達到900千克每立方米以上，干流龍門站1966年7月出現的含沙量高達933千克/每立方米，三門峽站1977年8月出現的含沙量高達911千克/每立方米。大致相當于2噸的泥水中就有1噸的完全脫水干沙，仍然具有很強流動性。

水力管道運輸，未來物流運輸新方向

黃河每年入海流量不過200-300億立方，小浪底等水庫建成之前，每年黃河入渤的泥沙就高達15億噸，泥沙輸送距離上千公里，每年在東營河口造地30平方公里。

山東東營黃河河口溫地

可見水的運載輸送能力是非常驚人的，利用水的這種運載能力，全球建成了很多水力管道運輸線。在采礦、冶金、化工、煤炭、水利各方面已大量采用水力管道運輸，輸送的物料包括煤、銅精礦、硫精礦、鐵精礦、尾礦、瀝青、石灰石等。未來水力管道固體物運輸還會拓展應用到各種礦石開采運輸上。

我國的已經建成的神渭水煤混合輸煤管道，這條729公里的管線每年能運煤1000萬噸，線路投資與運營能耗都比鐵路要低得多。抽水蓄能排沙電站、水煤管道運輸、絞吸船等，都是基于水的運載能力。

敬畏自然不是環境潔癖

當然，抽沙蓄能電站的環境影響與運營安全問題，也是需要科學綜合評估的。一些環保人士非常反對人為改造自然的工程建設，認為非自然力就是搞破壞的，就是改變生態平衡。

我認為那是典型固化思維與環境潔癖。人類如果不改造自然，就不會有現在的耕地、住房、道路、橋梁、水利工程，也沒有化石能源與今天豐富的化工商品，沒有今天現代化的一切；如果人類僅靠采集狩獵過日子，那地球都容不下1億人的基本生存需求，人類社會今天一定還處于原始狀態。

所以我特別反感那些人，享受著今天現代化的一切，嘴里卻說著不要改變自然的低智言論，他們忽視了自然也在自己改變，也不都是正面有益的。世界就沒有一成不變的，改變有其規律，人類破解了這些規律，就能帶來服務于人類的有益的變化。做好項目前期充分認證與規劃，將自然環境向人類有益的方向改造，也是完全可能的，也是我們能夠做到的。