密西西比河是美国最大的河流,也是世界第四长河,全长6021公里。然而美国却在这条河整了一出"神操作"——铺地砖,并且这项大工程已经持续上百年。
在我们的印象中,大基建是造桥修路,美国的大基建居然是铺地砖?是不是钱多了没地方用?而且居然还铺了那么久,如果是中国装修师傅去早完工了。
那么,美国人为什么要在河上铺地砖?这样做真的科学吗?其实,我国也有一条河流在这样做!
为何要在河上铺"地砖"
说是"铺地砖",其实是一种通俗的说法。美国陆军工程兵团在密西西比河床上铺设的其实是混凝土垫。
这些混凝土垫由众多小块混凝土板通过钢缆连接而成,看起来有点像巨大的混凝土地砖或垫子。整个工程不是覆盖整条河流,而是针对性地在河床易受冲刷的特定区域进行铺设。
为什么美国要做这样的工程呢?这跟密西西比河的特性有很大关系。
密西西比河不是一条老实巴交的河,它常年挟带着大量泥沙,河道经常变化,特别是在一些弯道和狭窄区域,水流冲刷力特别强,很容易导致河岸崩塌和河床下切。
这种河道不稳定性对沿岸的农田、居民区和基础设施构成了严重威胁,也会影响航运安全。
美国陆军工程兵团的这项工程主要针对的是河床侵蚀和河岸保护。通过在关键区域铺设混凝土垫,可以有效减少水流对河床的冲刷,稳定河道,防止河水改道。这对于保护沿岸基础设施、维持航道稳定、防止洪水灾害具有重要意义。
工程实施起来可不是简单事。首先,工程兵要在岸边预制大量混凝土板,然后用特殊设备将它们连接成垫。接着,通过专用的驳船将这些混凝土垫运到指定位置,再用起重设备将其精确放置到河床上。整个过程需要精密计算和操作,确保混凝土垫能够覆盖到最容易受侵蚀的区域。
别看现在美国经常被吐槽基建落后,但在这种水利工程领域,他们还是有两把刷子的。美国陆军工程兵团从19世纪就开始管理密西西比河,积累了丰富的河流治理经验。这种混凝土垫技术已经使用了几十年,在密西西比河的许多区段都有应用,效果也得到了验证。
除了防止侵蚀外,混凝土垫还有另一个重要作用:保护水下管道和电缆。
密西西比河下面埋设了不少油气管道和通信电缆,如果河床不稳定,这些设施就有被冲刷暴露甚至破坏的风险,后果不堪设想。通过在这些关键基础设施上方铺设混凝土垫,可以大大提高它们的安全性。
但是,这样的工程花费可不小。根据不完全统计,混凝土垫的铺设成本大约在每平方米60-100美元之间,一个中等规模的河段保护工程总投入可能达到数百万美元。难怪有人会质疑这是不是一种资源浪费。
话说回来,如果考虑到洪水泛滥或河道变迁可能造成的巨大经济损失,这笔投入看起来又很合理。
给河流穿"混凝土鞋"的隐忧
看起来这个工程挺有道理,但环保专家和生态学家却忧心忡忡。
毕竟,河流不是死物,而是有生命的生态系统。给河床铺上混凝土垫,就像给河流穿上了一双不透气的"鞋子",会不会影响河流的"呼吸"和鱼类的生存呢?
最大的担忧莫过于对鱼类洄游的影响。许多鱼类需要在密西西比河中游动、洄游,有些种类甚至需要在特定的河床底质环境中产卵。混凝土垫改变了这些区域的自然环境,可能导致一些鱼类无法在原有的地方产卵,进而影响它们的繁殖。
密西西比河是北美最重要的鱼类栖息地之一,有近200种鱼类生活其中,包括一些珍稀的濒危物种,如铲鲟和密西西比铲吻鲟。这些古老的鱼类对栖息环境要求很高,河床的人工改变可能会打乱它们几百万年形成的生活习性。
另一个问题是对底栖生物的影响。河床上生活着大量的无脊椎动物,如水生昆虫、螃蟹和贝类,它们是河流生态系统食物链的重要组成部分。混凝土垫的铺设可能会覆盖它们的栖息地,减少这些生物的数量,进而影响整个食物链。
还有一个被提及较少但同样重要的问题是,混凝土垫可能会改变河流的水文特性。自然的河床能够与地下水进行交换,调节水流速度和水质。而混凝土垫作为一种人工结构,可能会阻碍这种自然交换过程,长期来看可能会对整个流域的水文生态产生影响。
面对这些担忧,美国陆军工程兵团也不是视而不见。他们进行了大量的环境评估工作,试图在河流治理和生态保护之间找到平衡。比如,他们会尽量减少在鱼类产卵季节施工,设计时也会考虑保留一些自然河床区域作为生态通道。
更值得一提的是,现代混凝土垫设计已经有了改进,有些地方采用了生态友好型设计,如在混凝土板之间留有间隙,或在混凝土表面设计凹槽和孔洞,允许小型生物在其中生活。随着时间推移,泥沙也会逐渐填充这些间隙,部分恢复自然环境。
尽管如此,环保人士仍然担忧这种大规模的人工干预会对密西西比河的生态系统造成不可预知的长期影响。他们呼吁更加谨慎地评估每一个工程项目,并探索更加生态友好的河流治理方法。毕竟,河流不仅是一条水道,更是一个生命系统,一旦遭到破坏,可能需要数十年甚至更长时间才能恢复。
中国也搞过类似工程
说到给河流铺"地砖",其实中国也有类似的工程——平陆运河。
这条位于广西的人工运河连接了珠江水系和钦州湾,横跨了大陆的分水岭,是我国南方重要的水运通道。
平陆运河与密西西比河的混凝土垫工程表面上看有些相似,都涉及对河床的人工改造,但目的和方式却有很大不同。
密西西比河的工程主要是为了防止河床侵蚀和保护现有河道,而平陆运河则是一条完全人工开凿的新水道,目的是连接原本不相通的两个水系。
平陆运河为什么也需要"铺地砖"呢?原因主要有三个。首先是保持水道的稳定性。运河穿越的区域地质条件复杂,如果不进行加固,很容易发生塌方和侵蚀,影响通航安全。
其次是控制水流速度。由于平陆运河横跨分水岭,部分区段存在较大的高差,如果不加控制,水流速度过快会造成船只通行困难,甚至引发安全事故。通过在特定区段铺设混凝土板或石块,可以有效减缓水流速度,保障船只安全通过。
第三个原因是防止渗漏。运河的部分区段穿越多孔隙的地质构造,如果不做防渗处理,运河中的水很容易渗入地下,影响水位和航运条件。通过铺设防渗材料,可以有效保持运河水量稳定。
与美国的做法不同,中国在平陆运河的建设中更多采用的是生态友好型设计。
比如,在一些区段采用了生态护坡技术,允许植物在其上生长;在一些不影响通航的区域,保留或恢复了自然河床状态;还建设了专门的鱼道,方便鱼类洄游。这些措施都是为了减少工程对生态环境的影响。
平陆运河的建设极大地促进了广西地区的经济发展。它连接了珠江水系和北部湾,大大缩短了水运距离,降低了运输成本。特别是对于大宗货物如煤炭、矿石和建材的运输,水运比公路运输更加经济高效。同时,运河沿线也发展起了旅游业,成为当地的一大特色。
不过,尽管中国在生态保护方面做了不少努力,平陆运河的建设仍然不可避免地对当地生态系统产生了一定影响。特别是在早期建设阶段,由于环保意识不足,确实存在一些生态破坏问题。但随着环保理念的加强,后期的扩建和维护工作更加注重生态平衡,试图将人工干预对环境的影响降到最低。
总的来说,无论是美国的密西西比河混凝土垫工程,还是中国的平陆运河,都反映了人类在利用自然资源和保护生态环境之间寻找平衡的努力。它们提醒我们,在进行大型水利工程时,不仅要考虑经济和安全效益,也要充分评估生态影响,寻找兼顾发展和保护的最佳路径。
或许在将来,随着科技的进步和生态理念的深入,我们会发展出更加环保的河道治理方法,既能满足人类发展需求,又能维护河流生态系统的健康。毕竟,河流不仅是自然资源,更是生命之源,保护好它们,就是保护我们自己的未来。
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