【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 海上城市 21 世紀(jì)，填筑式海上人工島或海上城市的發(fā)展將達(dá)到高潮，浮體式海上城市也將出現(xiàn)。日本現(xiàn)已建成了一座神戶人工島海上城市，日本建筑師還提出了 海上 東京城 的設(shè)計(jì)方案，該方案將城市居住區(qū)與城市的管理和商業(yè)部分布置在東京灣上，它們之間有橋梁相連。 海上東京城 既保留了海灣的航行能力，又利用了海上空間，使東京城向海上延伸。 海上機(jī)場(chǎng) 海上機(jī)場(chǎng)不僅能減輕地面的空運(yùn)壓力，減少飛機(jī)噪聲和廢氣對(duì)城市的污染，而且還可以使飛行員視野開(kāi)闊，保證了起飛和降落時(shí)的安全。海上機(jī)場(chǎng)的建造方式有：填海式、浮動(dòng)式、圍海式和棧橋式。世界上最早的海上機(jī)場(chǎng)是日本于1975年建造的長(zhǎng)崎海上機(jī)場(chǎng)，該機(jī)場(chǎng)一部分地基利用自然島嶼，一部分填海造成。中國(guó)的珠海機(jī)場(chǎng)也是填海興建的，上海浦東國(guó)際 新機(jī)場(chǎng)也將建在海邊灘涂上。日本海洋開(kāi)發(fā)建設(shè)協(xié)會(huì)提出建設(shè) 21 世紀(jì) 海上機(jī)場(chǎng)城市 的設(shè)想。他們計(jì)劃在距陸地約 40千米的海洋上建造一個(gè)用支柱支撐的雙層大型結(jié)構(gòu)體，上層是具有 4000 米長(zhǎng)跑道的飛機(jī)場(chǎng)，可以 24 小時(shí)起落大型超音速飛機(jī)，其面積與東京國(guó)際機(jī)場(chǎng)、倫敦希斯洛機(jī)場(chǎng)相同；下層由國(guó)際會(huì)議廳、國(guó)際金融中心、商業(yè)區(qū)、賓館等建筑物構(gòu)成一個(gè)可以進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、科技、文化交流的 海上城市 。 海底隧道 為了溝通海峽、海灣之間的交通和聯(lián)絡(luò)，克服水面輪渡費(fèi)時(shí)和易受天氣影響的矛盾，美國(guó)、西歐、日本、中國(guó)香港等地興建了海底隧道。 這些海底隧道多數(shù)是陸地鐵路交通的組成部分。美國(guó)紐約的曼哈頓島和長(zhǎng)島、新澤西州之間，開(kāi)挖了 5 條海底隧道，供汽車通行；荷蘭的鹿特丹先后修建了 3 條海底隧道；香港的港島和九龍之間修建了一條長(zhǎng) 1400 米的海底隧道，使港島與九龍間的交通大大改觀。世界上已建成的最長(zhǎng)的海底隧道，是日本的青函海底隧道，全長(zhǎng)約 54 千米，鋪設(shè)兩條鐵路線；英吉利海峽海底隧道全長(zhǎng)約 50 千米； 1986 年開(kāi)始興建的日韓海底隧道，全長(zhǎng) 250 千米，將成為世界上最長(zhǎng)的海底隧道 。 海底電纜與光纜 利用海底空間鋪設(shè)電纜已有 100 多年的歷史。在傳統(tǒng)海底電纜 的生產(chǎn)、鋪設(shè)和維修的技術(shù)基礎(chǔ)上，海底光纜應(yīng)運(yùn)而生。光纖傳遞信號(hào)具有品質(zhì)高、可靠性強(qiáng)、抗電磁干擾、耐海水腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。 1988 年，世界上第一條橫跨大西洋，連接北美洲與歐洲的海底光纜投入使用。 海洋空間資源的利用 思考：為什么說(shuō)海洋空間資源開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)高投資、高技術(shù)難度、高風(fēng)險(xiǎn)的工程？如果你感興趣，可以自己規(guī)劃出未來(lái)海洋空間 的開(kāi)發(fā)利用籃圖。不妨試一試。 未來(lái)空間資源的利用 海上城市和海底居住室 籌劃建造的海上城市 率先建造海上城市的是日本。 20 多年前，日本就在神戶沿海建成一座迄今世界上最大的海上城市，可供 2 萬(wàn)多人居住，為 21 世紀(jì)海上城市的開(kāi)發(fā)展示了廣闊美好的前景。如今，日本的海洋開(kāi)拓者更加心勃勃，提出 21 世紀(jì)內(nèi)要在日本近海建造 25000 個(gè)海上城市。 未來(lái)海上城市的雛形 為落實(shí)和加速上述規(guī)劃的實(shí)施，最近日本政府已決定在離東京市區(qū)約 120千米的海面上，建造一座巨大的叫做 海洋通信城市 的海上城市的 首都 。這座規(guī)劃規(guī)模宏大的 海洋通信城市 可容納 100 萬(wàn)常住人口，能接待 50 萬(wàn)名外來(lái)的旅游者，預(yù)計(jì)于 2020 年建成。海上城市的發(fā)展前景如何呢 ?未來(lái)的海上城市將是高度發(fā)達(dá)、高度工業(yè)化的新型人類活動(dòng)社區(qū)，海上城市周圍將是大片的海底農(nóng)場(chǎng)和海底油田。海底農(nóng)場(chǎng)和海底油田將為海上城市提供糧食、農(nóng)副產(chǎn)品，為海上城市中的工廠提供原材料，給整座 城市提供能源。海上城市應(yīng)建立在離大都市不太遠(yuǎn)，但又保持較方便的交通聯(lián)系，又不發(fā)生互相作用的空氣污染和水質(zhì)污染。 紛紛問(wèn)世的海底居住室 世界上第一座水下居住室是法國(guó)制造的 海中人 號(hào)，它于 1962 年 9 月 6 日在法國(guó)的里維埃拉附近海域 60 米深處試驗(yàn)成功，一名潛水員在 海中人 號(hào)居住室里生活了 26個(gè)小時(shí)。值得稱道是法國(guó)制造 ?quot。大陸架 Ⅰ 號(hào)居住室，于 1962年 9 月 14 日被沉放在馬賽港附近 10 米深的海底。 大陸架 Ⅰ 號(hào)像個(gè)橫放的大木桶，下面掛著幾根沉重鐵鏈把它固定在海底。居住室里的空氣由島上的壓縮機(jī)通 過(guò)水面供氣管提供，居住室里的淋浴室，潛水員工作之人個(gè)利益可以洗個(gè)熱水澡，茶余飯后可以看看電視、聽(tīng)聽(tīng)音樂(lè)，就如同生活在家里一樣。 以后，法國(guó)又研制了 大陸架 Ⅱ 號(hào)、 Ⅲ 號(hào)， 海中人 Ⅱ 號(hào)和 海底實(shí)驗(yàn)室 Ⅰ號(hào)、 Ⅱ 號(hào)，德國(guó)研制了 赤爾果蘭特 號(hào)等海底實(shí)驗(yàn)室。目前，已有上百個(gè)海底居住室問(wèn)世，其中美國(guó)的 海洋實(shí)驗(yàn)室號(hào) 是其中的佼佼者，其最大工作深度為305 米，可連續(xù)置于海底達(dá) 7 個(gè)月之久。 水下居住室還備有救生系統(tǒng)，遇上惡劣的天氣和海況，生活在海底居住室里的人們使用這類裝置可安全地脫離現(xiàn)場(chǎng)。海底居住室的研制成功和 紛紛問(wèn)世，為人類開(kāi)拓了另一個(gè)生存空間 海底空間。 未來(lái)的海上城市 海上旅游 我國(guó)海洋旅游資源非常豐富，在從北方的鴨綠江口到南方的北侖河口長(zhǎng)達(dá)18430 公里的海岸線上分布有 1500 多個(gè)濱海旅游景點(diǎn)。目前世界海洋旅游的海上航線主要有 6 條，其中太平洋旅游航線包括我國(guó)沿海主要港口城市：大連、北戴河、秦皇島、青 島、連云港、上海、舟山、廈門(mén)、深圳、北海、海南、香港等。 當(dāng)今海洋旅游業(yè)被稱為具有可觀經(jīng)濟(jì)效益的 無(wú)煙工業(yè) 。 它開(kāi)發(fā)各種集吃住、游樂(lè)、購(gòu)物為一體的旅游區(qū)。由于海濱、海島擁有海水、沙灘、陽(yáng)光及其他人文景物構(gòu)成的綜合景觀，具有適宜避暑度假、休閑療養(yǎng)和游覽觀光的優(yōu)勢(shì)，因此，方興未艾的海洋旅游業(yè)正在全世界興起。 我國(guó)美麗的濱海城市青島，地處山東半島黃海之濱，依山傍海，她除了以其 紅瓦綠樹(shù)、碧海藍(lán)天、景色秀麗、氣候宜人 的獨(dú)特魅力吸引了大 批中外游客外，還擁有世界上一流的匯泉灣海水浴場(chǎng)，沿海濱八大 關(guān)、太平角一帶建筑風(fēng)格各異的別墅群；前海一帶的中山公園、小魚(yú)山公園、魯迅公園、海產(chǎn)博物館、水族館、小青島、棧橋、海上皇宮等；向東部有新開(kāi)發(fā)的海上游樂(lè)園、國(guó)際啤酒城、石老人高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)和著名的嶗山風(fēng)景旅游區(qū)。每年 4 月下旬到 5 月上旬為各種櫻花、海棠盛開(kāi)季節(jié)， 7～ 9 月為下海游泳季節(jié)，盛夏時(shí)平均每天來(lái)此 下海者 有 4～ 5 萬(wàn)人，雙休日高達(dá) 20～ 25 萬(wàn)人次。在這里人們可以盡情享受海水的清涼、沙灘的溫暖和陽(yáng)光的沐浴。 海濱旅游區(qū)是風(fēng)景旅游區(qū)中的一個(gè)副區(qū)，它的風(fēng)景主體是海水、沙灘和海島，并以具有浪緩沙軟、灘平、異島、 奇山、怪石的特點(diǎn)。它們成為避暑、療養(yǎng)、休閑、觀日出的游覽勝地。 荷蘭圍海造陸工程 荷蘭是一個(gè)以盛產(chǎn)郁金香、風(fēng)車而聞名于世的水鄉(xiāng)之國(guó)，位于緬因河和艾瑟爾河入海處的三角洲上， 40%的土地位于海平面之下。長(zhǎng)期以來(lái)，荷蘭人為了生存而與大海的入侵進(jìn)行了不屈不撓的斗爭(zhēng)；而且由于人口的不斷增長(zhǎng)，人地矛盾激化，促使荷蘭人將目光投向了大海。從 13 世紀(jì)開(kāi)始圍海造陸，最著名的圍海造陸工程是艾瑟爾湖工程。該工程從 1932 年開(kāi)始，至 1994 年完工，歷時(shí)62 年。經(jīng)過(guò)幾代人的艱苦卓絕的奮斗，建成一條長(zhǎng) 33 千米的海上長(zhǎng)堤 ，從海里圍出了一個(gè)艾瑟爾湖，使荷蘭的陸地面積增加 1/5，大大緩解了人多地少的矛盾。 建議使用 800＊ 600 瀏覽 日本的人工島 日本是個(gè)群島國(guó)家，國(guó)土狹小，人口 稠密。為解決土地不足的問(wèn)題日本很早以前就開(kāi)始了人工造陸。日本的人造陸地從利用方式的變化大體可分三個(gè)階段： ① 明治維新以前 以拓海圍田、開(kāi)墾耕地為主的農(nóng)業(yè)利用期； ② 明治維新到 20 世紀(jì) 70 年代的經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)期 綜合工業(yè)到重化工業(yè)為主的工業(yè)利用期，據(jù)日本國(guó)土廳統(tǒng)計(jì)， 19121954 年僅東京灣 6 港區(qū)造陸就有3000公頃， 19541982年， 全日本人造陸地面積達(dá)到 6 萬(wàn)公頃； ③ 經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)時(shí)期以來(lái) 從以工業(yè)開(kāi)發(fā)為主轉(zhuǎn)向以交通住宅、商務(wù)、情報(bào)、文化娛樂(lè)等為主的城市功能多樣化開(kāi)發(fā)利用期。 第二次世界大戰(zhàn)后 50 多年間，日本人圍海造陸達(dá) 200 平方千米，相當(dāng)于 26個(gè)香港島的面積。 20 世紀(jì) 70 年代日本將圍墾的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到海岸以外的人工島。東京人口 1200 多萬(wàn)，面積只有 2145 平方千米。為了尋找新的生活空間，東京將在 15年時(shí)間內(nèi)用城市垃圾填出 18 個(gè)人工小島。日本目前已建的最著名的人工島是神戶人工島。不久前，日本有關(guān)部門(mén)又提出了再建造 700 個(gè)人工島的設(shè)想，以 實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大國(guó)土面積 萬(wàn)平方千米，解決近年來(lái)日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。 日本神戶人工島，這是世界上第一座海上城市，位于神戶市以南約 3000 米，水深 12 米，面積達(dá) 436 萬(wàn)平方千米。歷是 15 年完工，耗資達(dá) 55 億日元。與神戶市由一座大橋相邊。島中部是住宅區(qū)，南側(cè)建有防波堤，其他三面是現(xiàn)代化的集裝箱裝卸載碼頭。 人工島是人們?cè)诤Ｉ辖ㄔ斓年懙?，一般采用移山填海，或把河道、港口挖出的淤泥，陸上用不著的無(wú)污染的廢棄物，集中堆放到附近的海里，在海上形成一塊高出水面的陸地，并用建筑材料加固四周，就成為人工島。造出一塊 人工島，就等于這個(gè)國(guó)家或地區(qū)，多一塊土地來(lái)。這樣就可以利用人工島的土地，進(jìn)行新的開(kāi)發(fā)建設(shè)。 要建造出一塊人工島來(lái)，也不是以一件容易的事。首先要選擇適當(dāng)?shù)牡胤竭M(jìn)行建造。要經(jīng)過(guò)對(duì)周圍環(huán)境條件詳細(xì)調(diào)查研究才能進(jìn)行。否則會(huì)造成附近航道淤塞、水產(chǎn)資源破壞和鄰近海岸沖刷侵蝕等破壞作用。 現(xiàn)在世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)展越快，人口密度越高的地方，建造人工島的就越多。日本就是建造人工島最多的國(guó)家。 思考：為什么說(shuō)興建海上城市需要強(qiáng)大國(guó)力作為后盾？ 香港澳門(mén)填海造陸 澳門(mén)半島填海造陸示 意圖 凼仔島和路環(huán)島填海造陸示意圖 澳門(mén)示意圖 澳門(mén)是我國(guó)的一個(gè)特別行政區(qū)，位于珠江口西側(cè)，珠海南面，由澳門(mén)半島、凼仔島、路環(huán)島三部分組成。 澳門(mén)人多地少，有限的土地不足以滿足發(fā)展居住、綠化、交通、工業(yè)、商業(yè)等的建設(shè)需要。澳門(mén)沿岸有許多淤積成的淺灘，有的在落潮時(shí)能露出水面，澳門(mén)人將它們視為良好的后備土地資源。 100 多年來(lái)，澳門(mén)人利用填海造陸的辦法使土地面積擴(kuò)大了 1 倍，反映了澳門(mén)人民敢于同大自然斗爭(zhēng)的精神。 澳門(mén)歷年填海面積情況 海 浪 人們常說(shuō)，平靜的海面， “ 無(wú)風(fēng)三尺浪 ” ，為什么呢？當(dāng)你了解了波浪的成因之后，你就會(huì)豁然開(kāi)朗了。 波浪（又稱為海浪）與潮汐、海流等都是海水的運(yùn)動(dòng)形式，而波浪又是大海洋中最常見(jiàn)最普遍的運(yùn)動(dòng)形式，它與潮汐一樣，其基本的特征就是具有周期性，就是說(shuō)，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間間隔，運(yùn)動(dòng)將重復(fù)進(jìn)行。 海浪其實(shí)是一種水波，當(dāng)你在平靜的水面投入一顆石子，就會(huì) 發(fā)現(xiàn)那一圈圈的漣漪，慢慢蕩開(kāi)，形成一個(gè)個(gè)圓圈，越散越遠(yuǎn)，最后趨于消失，這就是水波。可以看到這種波的幾個(gè)特點(diǎn)：波峰，就是水波面蕩起的最高點(diǎn)，相反最低點(diǎn)就稱為波谷，兩個(gè)波峰或兩個(gè)波谷之間的水平距離稱為波長(zhǎng)，相鄰的波峰與波谷之間的垂直距離就是波高，不同波長(zhǎng)、波高的海浪所具有的能量是不同的。 波浪是怎樣形成的呢？這是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，一般地說(shuō)海水受到外力作用，水（這時(shí)可以看成無(wú)數(shù)個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)）在其平衡位置附近作周期性振動(dòng)，就是說(shuō)一個(gè)水質(zhì)點(diǎn)從最高點(diǎn)（波峰）經(jīng)平衡點(diǎn)再往下到達(dá)最低點(diǎn)（波谷），然后再經(jīng)平衡點(diǎn)回到最 高點(diǎn)，就完成一個(gè)振動(dòng)周期。這是因?yàn)?，?dāng)水質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置后，有一種力叫恢復(fù)力（表面張力、重力等）就力圖使它回到原來(lái)的平衡位置，但因有一個(gè)慣性作用振動(dòng)仍保持著，并通過(guò)其四周的水質(zhì)點(diǎn)向外傳播，這種過(guò)程就形成了波浪，看到波浪由這邊傳到那邊。其實(shí)一個(gè)水質(zhì)點(diǎn)并沒(méi)有移動(dòng)，只是其中能量轉(zhuǎn)移到其它質(zhì)點(diǎn)上去，讓人覺(jué)得好像波浪自己會(huì)傳到很遠(yuǎn)的地方去一樣。 波浪是怎樣運(yùn)動(dòng)的？ 波浪的成因比較多，因此類型也就比較多；有毛細(xì)波、重力波、慣性波和行星波四種基本類型。毛細(xì)波顧名思義是比較細(xì)小的波，它的波不會(huì)很高，但其頻率最高 ，一個(gè)波浪完成的時(shí)間周期很短，不到 1 秒鐘，因?yàn)樗幕謴?fù)力為海水中的表面張力。隨著頻率的減小，重力逐漸成為主要的恢復(fù)力，這時(shí)的被稱為重力波。重力波是由于海水本身具有的重力而引起的波浪，它具有很寬的頻率范圍。頻率較高的，也是最常見(jiàn)的重力波，是風(fēng)浪和涌浪，周期通常為 110 秒。風(fēng)力是波浪的主要成因，由風(fēng)力直接作用產(chǎn)生的波浪稱為風(fēng)浪，風(fēng)浪離開(kāi)風(fēng)區(qū)向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)播便形成涌浪。風(fēng)浪到淺水區(qū)，受海水深度變化的影響比較大，出現(xiàn)折射，波面不再是完整的而是出現(xiàn)破碎和卷倒，此時(shí)稱為近岸波，習(xí)慣上把風(fēng)浪和涌浪以及近岸波，合稱為海浪。 除了風(fēng)力以外，地震也能引起地震波，這種波傳到岸時(shí)，波高迅速增大，會(huì)形成災(zāi)害性的海嘯，這種海浪呼嘯而來(lái)，給沿海地區(qū)帶來(lái)可怕的災(zāi)難。其實(shí)潮波也是一種長(zhǎng)周期的重力波，不過(guò)它是在引潮力作用下引起的一種波。另外海洋中還有慣性波，是由地轉(zhuǎn)偏向力作為恢復(fù)力而引起的波。還有一種周期更長(zhǎng)的波是由于地轉(zhuǎn)偏向力隨緯度的變化作用力引起的行星波。所以說(shuō)，海洋中“ 無(wú)風(fēng)也三尺浪 ” 。風(fēng)只是波浪的主要成因之一，還存在著那么多作用力可以使海水振蕩起來(lái)形成波浪。 波浪對(duì)海水并不起輸送作用，這不同于潮汐，也不同于海流，波浪由遠(yuǎn)及