密西西比河是美國最大的河流,也是世界第四長河,全長6021公里?。然而美國卻在這條河整了一出"神操作"——鋪地磚,并且這項大工程已經(jīng)持續(xù)上百年。
在我們的印象中,大基建是造橋修路,美國的大基建居然是鋪地磚?是不是錢多了沒地方用?而且居然還鋪了那么久,如果是中國裝修師傅去早完工了。
那么,美國人為什么要在河上鋪地磚?這樣做真的科學(xué)嗎?其實,我國也有一條河流在這樣做!
為何要在河上鋪"地磚"
說是"鋪地磚",其實是一種通俗的說法。美國陸軍工程兵團(tuán)在密西西比河床上鋪設(shè)的其實是混凝土墊。
這些混凝土墊由眾多小塊混凝土板通過鋼纜連接而成,看起來有點像巨大的混凝土地磚或墊子。整個工程不是覆蓋整條河流,而是針對性地在河床易受沖刷的特定區(qū)域進(jìn)行鋪設(shè)。
為什么美國要做這樣的工程呢?這跟密西西比河的特性有很大關(guān)系。
密西西比河不是一條老實巴交的河,它常年挾帶著大量泥沙,河道經(jīng)常變化,特別是在一些彎道和狹窄區(qū)域,水流沖刷力特別強(qiáng),很容易導(dǎo)致河岸崩塌和河床下切。
這種河道不穩(wěn)定性對沿岸的農(nóng)田、居民區(qū)和基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,也會影響航運安全。
美國陸軍工程兵團(tuán)的這項工程主要針對的是河床侵蝕和河岸保護(hù)。通過在關(guān)鍵區(qū)域鋪設(shè)混凝土墊,可以有效減少水流對河床的沖刷,穩(wěn)定河道,防止河水改道。這對于保護(hù)沿岸基礎(chǔ)設(shè)施、維持航道穩(wěn)定、防止洪水災(zāi)害具有重要意義。
工程實施起來可不是簡單事。首先,工程兵要在岸邊預(yù)制大量混凝土板,然后用特殊設(shè)備將它們連接成墊。接著,通過專用的駁船將這些混凝土墊運到指定位置,再用起重設(shè)備將其精確放置到河床上。整個過程需要精密計算和操作,確保混凝土墊能夠覆蓋到最容易受侵蝕的區(qū)域。
別看現(xiàn)在美國經(jīng)常被吐槽基建落后,但在這種水利工程領(lǐng)域,他們還是有兩把刷子的。美國陸軍工程兵團(tuán)從19世紀(jì)就開始管理密西西比河,積累了豐富的河流治理經(jīng)驗。這種混凝土墊技術(shù)已經(jīng)使用了幾十年,在密西西比河的許多區(qū)段都有應(yīng)用,效果也得到了驗證。
除了防止侵蝕外,混凝土墊還有另一個重要作用:保護(hù)水下管道和電纜。
密西西比河下面埋設(shè)了不少油氣管道和通信電纜,如果河床不穩(wěn)定,這些設(shè)施就有被沖刷暴露甚至破壞的風(fēng)險,后果不堪設(shè)想。通過在這些關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施上方鋪設(shè)混凝土墊,可以大大提高它們的安全性。
但是,這樣的工程花費可不小。根據(jù)不完全統(tǒng)計,混凝土墊的鋪設(shè)成本大約在每平方米60-100美元之間,一個中等規(guī)模的河段保護(hù)工程總投入可能達(dá)到數(shù)百萬美元。難怪有人會質(zhì)疑這是不是一種資源浪費。
話說回來,如果考慮到洪水泛濫或河道變遷可能造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失,這筆投入看起來又很合理。
給河流穿"混凝土鞋"的隱憂
看起來這個工程挺有道理,但環(huán)保專家和生態(tài)學(xué)家卻憂心忡忡。
畢竟,河流不是死物,而是有生命的生態(tài)系統(tǒng)。給河床鋪上混凝土墊,就像給河流穿上了一雙不透氣的"鞋子",會不會影響河流的"呼吸"和魚類的生存呢?
最大的擔(dān)憂莫過于對魚類洄游的影響。許多魚類需要在密西西比河中游動、洄游,有些種類甚至需要在特定的河床底質(zhì)環(huán)境中產(chǎn)卵。混凝土墊改變了這些區(qū)域的自然環(huán)境,可能導(dǎo)致一些魚類無法在原有的地方產(chǎn)卵,進(jìn)而影響它們的繁殖。
密西西比河是北美最重要的魚類棲息地之一,有近200種魚類生活其中,包括一些珍稀的瀕危物種,如鏟鱘和密西西比鏟吻鱘。這些古老的魚類對棲息環(huán)境要求很高,河床的人工改變可能會打亂它們幾百萬年形成的生活習(xí)性。
另一個問題是對底棲生物的影響。河床上生活著大量的無脊椎動物,如水生昆蟲、螃蟹和貝類,它們是河流生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的重要組成部分。混凝土墊的鋪設(shè)可能會覆蓋它們的棲息地,減少這些生物的數(shù)量,進(jìn)而影響整個食物鏈。
還有一個被提及較少但同樣重要的問題是,混凝土墊可能會改變河流的水文特性。自然的河床能夠與地下水進(jìn)行交換,調(diào)節(jié)水流速度和水質(zhì)。而混凝土墊作為一種人工結(jié)構(gòu),可能會阻礙這種自然交換過程,長期來看可能會對整個流域的水文生態(tài)產(chǎn)生影響。
面對這些擔(dān)憂,美國陸軍工程兵團(tuán)也不是視而不見。他們進(jìn)行了大量的環(huán)境評估工作,試圖在河流治理和生態(tài)保護(hù)之間找到平衡。比如,他們會盡量減少在魚類產(chǎn)卵季節(jié)施工,設(shè)計時也會考慮保留一些自然河床區(qū)域作為生態(tài)通道。
更值得一提的是,現(xiàn)代混凝土墊設(shè)計已經(jīng)有了改進(jìn),有些地方采用了生態(tài)友好型設(shè)計,如在混凝土板之間留有間隙,或在混凝土表面設(shè)計凹槽和孔洞,允許小型生物在其中生活。隨著時間推移,泥沙也會逐漸填充這些間隙,部分恢復(fù)自然環(huán)境。
盡管如此,環(huán)保人士仍然擔(dān)憂這種大規(guī)模的人工干預(yù)會對密西西比河的生態(tài)系統(tǒng)造成不可預(yù)知的長期影響。他們呼吁更加謹(jǐn)慎地評估每一個工程項目,并探索更加生態(tài)友好的河流治理方法。畢竟,河流不僅是一條水道,更是一個生命系統(tǒng),一旦遭到破壞,可能需要數(shù)十年甚至更長時間才能恢復(fù)。
中國也搞過類似工程
說到給河流鋪"地磚",其實中國也有類似的工程——平陸運河。
這條位于廣西的人工運河連接了珠江水系和欽州灣,橫跨了大陸的分水嶺,是我國南方重要的水運通道。
平陸運河與密西西比河的混凝土墊工程表面上看有些相似,都涉及對河床的人工改造,但目的和方式卻有很大不同。
密西西比河的工程主要是為了防止河床侵蝕和保護(hù)現(xiàn)有河道,而平陸運河則是一條完全人工開鑿的新水道,目的是連接原本不相通的兩個水系。
平陸運河為什么也需要"鋪地磚"呢?原因主要有三個。首先是保持水道的穩(wěn)定性。運河穿越的區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜,如果不進(jìn)行加固,很容易發(fā)生塌方和侵蝕,影響通航安全。
其次是控制水流速度。由于平陸運河橫跨分水嶺,部分區(qū)段存在較大的高差,如果不加控制,水流速度過快會造成船只通行困難,甚至引發(fā)安全事故。通過在特定區(qū)段鋪設(shè)混凝土板或石塊,可以有效減緩水流速度,保障船只安全通過。
第三個原因是防止?jié)B漏。運河的部分區(qū)段穿越多孔隙的地質(zhì)構(gòu)造,如果不做防滲處理,運河中的水很容易滲入地下,影響水位和航運條件。通過鋪設(shè)防滲材料,可以有效保持運河水量穩(wěn)定。
與美國的做法不同,中國在平陸運河的建設(shè)中更多采用的是生態(tài)友好型設(shè)計。
比如,在一些區(qū)段采用了生態(tài)護(hù)坡技術(shù),允許植物在其上生長;在一些不影響通航的區(qū)域,保留或恢復(fù)了自然河床狀態(tài);還建設(shè)了專門的魚道,方便魚類洄游。這些措施都是為了減少工程對生態(tài)環(huán)境的影響。
平陸運河的建設(shè)極大地促進(jìn)了廣西地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。它連接了珠江水系和北部灣,大大縮短了水運距離,降低了運輸成本。特別是對于大宗貨物如煤炭、礦石和建材的運輸,水運比公路運輸更加經(jīng)濟(jì)高效。同時,運河沿線也發(fā)展起了旅游業(yè),成為當(dāng)?shù)氐囊淮筇厣?/p>
不過,盡管中國在生態(tài)保護(hù)方面做了不少努力,平陸運河的建設(shè)仍然不可避免地對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了一定影響。特別是在早期建設(shè)階段,由于環(huán)保意識不足,確實存在一些生態(tài)破壞問題。但隨著環(huán)保理念的加強(qiáng),后期的擴(kuò)建和維護(hù)工作更加注重生態(tài)平衡,試圖將人工干預(yù)對環(huán)境的影響降到最低。
總的來說,無論是美國的密西西比河混凝土墊工程,還是中國的平陸運河,都反映了人類在利用自然資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境之間尋找平衡的努力。它們提醒我們,在進(jìn)行大型水利工程時,不僅要考慮經(jīng)濟(jì)和安全效益,也要充分評估生態(tài)影響,尋找兼顧發(fā)展和保護(hù)的最佳路徑。
或許在將來,隨著科技的進(jìn)步和生態(tài)理念的深入,我們會發(fā)展出更加環(huán)保的河道治理方法,既能滿足人類發(fā)展需求,又能維護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)的健康。畢竟,河流不僅是自然資源,更是生命之源,保護(hù)好它們,就是保護(hù)我們自己的未來。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.