[发明专利]海上平台

说明书

本发明涉及人类征服和开发海洋的能长久静处于波涛汹涌海面上的可靠基础载体——海上平台。众所周知，陆地面积仅占地球表面积的百分之二十九，其中又有三分之一多的陆地为人类难以生存的荒漠地带。除此之外，在能适应人类生存的不到地球表面百分二十的陆地面积中，处于海拔六十五米以下的沿海陆地又是目前人类的一个非常重要的经济分布区域；由于人类大量排放可形成温室效应的二氧化碳等气体，造成灾害性气候的增加，就我国而言，黄河、长江的发源流量明显减少，黄河年断流日高达280多天，北方400多个城市严重缺水，北方大面积的沙尘暴频繁出现；就全球而言，南极等地区的冰川加速融化，自从工业革命以来，海面已经升高了二十五厘米，这是一个无可置疑的事实。如果这样继续下去，地球两极的冰帽会全部熔化，海面将上升六五十米左右，这意味着人类目前所使用的非常繁华富饶的一片土地将全部沉入海底，这对人类的生存环境来说无疑是雪上加霜。为了摆脱上述困境，人类除了要控制造成温室效应气体的排放之外，更应向海洋挑战，进而征服海洋，把海洋变成自己更广阔的生存空间。在科技已得到长足发展的今天，人类在微观世界方面已发现了比中子、质子等更深层次的夸克，在生物学方面已绘制出人类基因的全部图谱草图，在航天方面已能飞出地球、飞出太阳系、飞向宇宙的纵深处，在工程方面正在进行长江三峡水电站这样巨型工程的建设以及制成了运算速度达每秒几万多亿次的超级计算机，但在利用海洋方面还基本停留在获取海产品和提供航运方便这样的初级阶段，尤其在利用海洋作为人类另一固定生存空间这个课题上，还基本上是采用围海造田、填海造地这些把海拒之于门外的古老方法；著名的荷兰的拦海大堤和我国的澳门的国际机场都是应用这些古老方法的具体实例。显然这个古老而又昂贵的方法是难以适应海面逐年上升的严俊事实，更不能适应于深海区域；尽管在这个方面目前还没有取得多大的进展，可人类为此也还是作了不懈的努力，根据中央电视台第七频道科技影视长廊节目中报道海上城市设计方案之一的漂浮式平台的结构可以知道，其中的一种海上平台在水下有一块矩形底板，几根粗大的支柱立于该底板上并支撑着海上平台，底版的四角设有四个巨大的钢筋混凝土气罐以提供整个平台所需要的浮力，平台通过锚固系统使它固定在预定海域；很明显，采用这种结构，如果其中一个充气罐发生漏气而失去浮力时，则很难进行现场的实时补救措施，平台也非常容易发生倾覆的危险，另外，即使气罐都不漏气，在风力或平台上的移动载荷(如行驶车辆、搬迁设备时、或在平台上进行装卸货物作业等)的作用下也很容易产生倾斜，使平台失去正常的平稳状态，这种结构也不便于构成更大的平台。在同一节目中介绍的另一方案是采用打桩或现场建桩的方法在浅海区建造基础桩式海上平台，这种方法在施工时需避开恶劣的天气和要耗费大量的现场施工时间，造成效率低成本高。

本发明的目的是为人类征服和开发海洋提供可靠的载体——海上平台。它可分为半潜式漂浮平台和着床式固定平台两大类。半潜式漂浮平台由半潜式基本块构成，着床式固定平台由着床式基本块构成。着床式固定平台可固定于任何深度的海区，它不受潮汐及波浪的影响，具有很高的垂直稳定度和水平稳定度，尤其适合在极深海域却要获得高稳定度的场合。半潜式漂浮平台在浅海区和深海区域都能安全、长期、平稳地承受强台风中心四五十米狂涛的冲击，并具有方便拚接成很大面积并能承载大载荷、经久耐用、结构简单、容易制造、成本低廉、便于现场维护、和自身可实时提供稳定浮力支持(即具有实时自我修复功能)等这一系列优点：利用半潜式基本块通过积木式的拼接可以方便地构接成具有小至几十平方米，大至几十平方公里甚至几百、几千平方公里的水上面积和有效载荷量可达数十、数百亿吨的半潜式漂浮平台。这些能平稳战胜四五十米狂涛的海上平台由于有海水的缓冲，强烈地震对它的影响甚微，陆地上的洪水、干旱、泥石流等自然灾害更是与它无缘，而对于和陆地一样到处都可能出现的火灾这个“不速之客”，海上平台的消防设备则可用充足的水将其逐出门外，因此，它们为实现利用海洋丰富的的资源并把海洋变成人类第二个更广阔、更舒适、更安全的生存空间这个美好愿望提供一个现实可靠的立足点。马上就要到来的二十一世纪将是人类空前地大规模地开发海洋的蓝色革命时代。