从探索到深造，从近海到深洋——漫谈海洋工程的发展

撰文/八哥

从探索到深造，从近海到深洋
——漫谈海洋工程的发展

撰文/八哥

提及海洋工程这个名词，人们的第一反应往往是雄伟壮观的跨海大桥，或者是深埋水下的海底隧道。其实，海洋工程涵盖了人类对海洋的探索、开发、利用和保护等方方面面的内容，而这一系列行为从人类发现海洋起就没有停止过。

早期的海洋工程只局限在探索和发现上，是一个漫长的知识积累过程，对海洋所能利用的部分也不过是捕鱼业而已。

从五千年前中国山东的某个沿海部落里第一艘独木舟下水，到三千年前腓尼基人利用星辰方位冲出了大西洋并且在四百年后环绕整个非洲大陆，再到后来希腊学者对潮汐和月相的研究，以及大航海时代引发的全球一体化进程，都对人类历史进程产生了巨大的推动作用。不过，早期的海洋工程只局限在探索和发现上，是一个漫长的知识积累过程，对海洋所能利用的部分也不过是捕鱼业而已。公元纪年不久，德意志人就登上了冰岛和格陵兰岛的冻原，随即开辟了著名的北海渔场，迄今仍和纽芬兰附近的北大西洋渔场和大陆环绕下的太平洋北部渔场齐名，并称最传统的三大渔场。这些对海洋的探索和利用，虽然和现代意义上的大型海洋工程相差甚远，但正是这些现在看来不起眼的行为，慢慢增加了人类对海洋的了解，也为以后人类对海洋的开发和利用奠定了基础。

尝到了海岸工程的甜头，人们便自然而然地把目光继续向海洋伸展。一些填海造陆的想法慢慢地被提了出来。谁又曾想到，“精卫填海”的故事真会变为现实呢！

基于几十个世纪先驱者们对海洋气候、地理的探索经验，人们开始试探性地在海岸边建造一些工程。以中国为例，宋朝时期，泉州港变成了东亚最著名的贸易中心，而“海岸长桥”也在这个时期应运而生。“海岸长桥”是由桥、堤、亭、庵组成的，承西启东地成为宋时泉郡沿海大通道的交通枢纽工程。桥上架设有类似当今社会的海关机构，为往来商旅的贸易做了标尺。而现代社会的海岸建设主要集中在围海工程和潮汐发电工程上，特别是后者，堪称清洁能源的典范——不需要修建水坝、不影响生态平衡、不存在人口迁移等问题，大大缓解了沿海地区的能源问题。还可以顺势“围海造田”发展养殖业，可以说是一举两得。

尝到了海岸工程的甜头，人们便自然而然地把目光继续向海洋伸展。一些填海造陆的想法慢慢地被提了出来。谁又曾想到，“精卫填海”的故事真会变为现实呢！

填海造陆最大的受益国应该就是荷兰和日本了。 荷兰在日耳曼语中叫“尼德兰”，意为“低地之国”，因其国土有一半以上都位于海平面以下而得名。荷兰自13世纪起就开始大规模围海填海，如今荷兰国土的20%都是人工填海造出来的，荷兰的丘陵大部分都被挖去填海了，故有“上帝造海，荷人造陆”一说。

而国土狭长的日本在1981年建造了全球第一座人工的海上城市——神户人工岛，缓解了人口和码头贸易的压力。日本官方甚至提出了再建造700个人工岛的设想，以实现扩大国土面积1.15万平方千米，解决未来日本经济发展的需求。

填海造陆工程也不都是被生存空间紧缺威胁而出现的。被誉为“世界第八大奇迹”的迪拜人工岛就是为奢侈而生的特例，建造这一地理奇观的初衷是用300个形状模仿世界各大洲的人工岛屿组成一个微缩版的地球。

伴随着科技的进步，也许科幻小说中在海上搭建起一座漂浮的自给自足的城市并不是太遥远的梦想。

随着科技的推进，人们已不满足于在海岸边上的开发利用，开始踏浪前行，向海洋进军，近海工程也就成为20世纪最重要的主题。海洋石油平台如雨后春笋般出现在各大洋的边缘。起先是固定式的平台，人们用巨大的钢筋混凝土桩基把平台固定在较浅的海床上，然后运来打井机开始作业；后来衍生出了浮动式的钻井平台，大大节约了成本；紧接着海底的输油管道也应运而生，如此一来，海底的油气资源仿佛被赋予了流动的生命。近年来，由加拿大和日本合作在魁北克地区进行的“可燃冰”开采项目，更是给了世人无限的憧憬。在煤炭资源已经大大匮乏、陆地石油资源日益紧缺的当今世界，建立一套完善的近海油气工程体系无疑是雪中送炭。

近海的钻探缓解了人类对能源的需求，却仍然追不上世界经济发展的脚步。现在，人类利用越来越先进的科技，已经使深海也变得“透明起来”。各种高难度的海洋工程，也开始在深海“落户”。各种浮式机场散布在大洋之上，钻探船往来穿梭，有的平台上甚至已经配备有海水淡化装置。伴随着科技的进步，也许科幻小说中描述的在海上搭建起一座漂浮的自给自足的城市并不是太遥远的梦想。

不过值得注意的是，由于近年海洋工程的泛滥以及生活垃圾对海洋环境的破坏，海洋中的垃圾山也在逐渐堆积。有很多悲观论调的科幻作家描绘了一个“垃圾大陆”的灾难性场景——大块的海洋垃圾板结，慢慢聚集在一起，形成了一座漂浮的岛屿，传播污染，吞噬生命。著名作家凡尔纳曾经提出：科幻的作用既是启发，也是警醒。我们在努力发展海洋工程的时候，绝不能抱着“先开发再治理”的心态，而是统筹兼顾，在人类开发利用海洋的同时，让海洋依然保持着美丽与丰饶。

海洋工程生态影响

总体来说，建筑在海上的大工程会使一些海洋动物的行为发生变化，对一些动植物造成致命的损伤，还有可能给动植物种群和群落带来潜在的长期影响。具体来说主要包括以下几个方面：

对洋流和海浪的改变；

对海洋沉积物的输运和沉降作用造成的改变；

对底栖生物栖居地造成的改变；

在建造和运行过程中带来的噪声污染；

一些工程所带来的电磁辐射场污染；

工程表面涂料、润滑剂和防腐涂层带来的影响；

阻断海洋动物行进和迁移的路线；

一些运动机械部件对生物造成的损伤。

为了将这些损害减少到最低的程度，目前人们在开展海洋工程建设之前，都会先进行生态环境评估，掌握各种潜在生态危机因素，找到解决办法。虽然不可能从根本上避免不良影响，但也体现出人类为了在大工程建设和环境影响之间达到平衡所做出的努力。