南極科學考察站是人們長期進行科學活動的場所,因而它需要有比較完善的生活設施和先進的科學考察儀器。建設一座極地科學考察站一般應有以下主要設施:發電站、燃料庫、氣象觀測站、宿舍、通訊房、食堂、醫務室、食品庫、各種實驗室、直升機場等等,有了這些良好的條件,才能保證科學家們的正常生活和科學考察工作的順利進行。
為什麼說保灘工程在海岸防護中非常重要?
什麼是保灘工程?保灘工程實際上就是保護沿海灘塗,防止灘麵泥沙被波浪、水流淘刷的工程設施,它具有保護沿海城鎮、農田、鹽場和灘塗,防止潮水的泛濫,抵禦波浪的侵襲與淘刷等功能,包括海堤、護岸等。淤泥質或沙質海灘的泥沙易被波浪攜走,致使灘麵發生剝蝕,海堤、護岸的坡腳逐漸被淘刷變鬆,嚴重時甚至會引起海堤或護岸坍塌。因此,保灘工程是十分重要的海岸工程內容。一般的保灘工程除能保護灘塗外,還間接地有護堤、護岸的功能,並有促使泥沙在灘麵淤積的作用。
世界上最大的防潮閘建在哪裏?
世界上各大入海河口區,均不同程度地受到風暴潮的侵襲,特別是一些地勢低窪的河口區更易遭受災害。同時,河口區又是各個國家的重要通道,為了充分利用這一地理優勢,又避免風暴潮的危害,不少國家相繼建設了眾多的防潮閘,其中最突出的,要數荷蘭新建的一座防潮閘。荷蘭福克角新水道口地勢低窪,河道縱橫,上遊水量豐盛,在汛期受風暴潮災害嚴重。從20世紀80年代開始,荷蘭政府投資14億荷蘭盾,約合9億美元,於1997年建了這樣一座開關式移動性的防潮閘。
它不是一個普通的防護閘,它設計新穎、結構獨特、耗資巨大、施工精確,是世界上第一例超大型可移動的船體式空腔閘門。整個建築物的長度相當於300米高的巴黎埃菲爾鐵塔,重量卻是埃菲爾鐵塔的4倍。
這項工程的關鍵部位是兩扇巨大的防潮閘大門,它的運行全部采用計算機係統操縱。每扇閘門都是圓扇形,長210米,高22米,重3.6萬噸。為了製造可以承受這樣巨大重量又能靈活轉動的支點圓心球,建築者們費盡心機,特別鑄造了一個直徑10米、重680噸的鋼球。鋼球放置在有8個凹麵的鑄鋼體內,鑄鋼凹塊則固定在重5.2萬噸的三角形水泥地基上,它的承受能力達7萬噸。當風暴潮襲擊時,它們能將360米寬的河道關閉,使上遊免受洪水影響。而在平時,兩扇閘門打開,靜臥在河道兩邊的堤堰內,既不影響過往的船隻,又便於對閘門維護維修。
你聽說過空氣防波堤嗎?
在眾多的防波堤中,最引人矚目的是新興起的空氣防波堤。它的消浪原理很簡單,主要是利用壓縮空氣在海水中形成一道幾米厚的“氣泡牆”,這些大大小小的氣泡與水混合起來,形成一條特殊的水帶。這條水帶很輕,又特別活躍,好像是海水裏的一條“深溝”,海浪一進入溝內,隨即被周圍的氣泡融化掉了。這種防波堤的建造也比較簡單,把一條多孔管固定在水中或安置在海底,利用壓縮機將空氣壓入管內,空氣從小孔噴出後立刻在水中上浮,一連串上升的氣泡構成一個帷幕,同時擾動起附近的海水上升。當上升的氣體到達水麵時,即形成方向相反的兩支水平流,分別向兩旁流去,周而複始地在管道兩側構成兩個封閉的環流。海浪到達這裏,首先與迎麵的水平流相遇,一部分海浪即被破碎,餘下的海浪繼續進入垂直上升區,不斷遭到破碎,從而起到消波的作用。
由於空氣防波堤要消耗電能,且用電量很不穩定,因為電力的用量是隨海浪大小而定的,電廠供電或自行發電都會遇到高峰時電力不足,低峰時電力過剩的問題。因此,海洋科學家們又產生了新的設想:在距離海岸不遠的海麵上安裝一排浮筒,空氣壓縮機放在浮筒裏。在浮筒隨海浪上升時,活塞就把空氣壓入水下管道。這種浮筒式的空氣壓縮機,能隨海浪的大小自動供給防波堤足夠的空氣,起到以浪製浪的作用。
為什麼要建造水下防波堤?
在海邊,人們常常可見狂風掀起的巨浪,帶著翻滾的泡沫,怒吼著衝上海岸。而在開闊的海域裏大海顯得那麼溫順,為何一接近海岸就暴跳如雷,像沸騰的鍋爐呢?流體動力學的常識告訴我們,海浪是以波動形式傳輸能量的。在接近海岸時,由於海水深度變小,浪的波穀便波及到海底。海底的反作用力破壞了波浪的正常波形,使得近岸海浪互相疊加,海浪變得更高更陡,並以千鈞之力下落,衝擊海岸。