Logo



关于周绪红院士模拟8级地震的信息

本文目录一览:

中国地震工程领域首个大科学装置将落户天津吗?

2018年8月9日,天津大学牵头建设的中国地震工程领域首个大科学模拟研究设施由国家发改委批复立项,该设施将建设在天津大学北洋园校区内,总建筑面积7.7万平方米,建设周期5年。其建成后将有利于从减少地震灾害损失向减轻地震灾害风险转变,全面提升抵御自然灾害的综合防范能力。

伴随着人类科技进步和日益增长的社会需求,高层建筑、跨海大桥、大型水利水电工程、超长隧道、海底管线、海上风电、海上平台、大型核电等重大工程越来越多。这些重大工程的抗震安全对大型地震工程模拟研究设施提出迫切需求。中国工程院院士、中国地震局工程力学研究所名誉所长谢礼立研究员说,工程结构的失效和倒塌是造成地震中人员伤亡、财产损失和发展受阻的最重要原因,搞清工程结构的抗震薄弱环节,提升其抵御地震破坏的能力是最根本措施。大型地震工程模拟研究设施的建设可望对我国工程科技进步做出重要贡献,为确保重大工程安全发挥重要作用。

地震模拟振动台是开展抗震模拟研究的有效试验平台。目前国内外已有的地震模拟振动台由于规模较小或实验功能单一(不能同时模拟地震与其他多种灾害荷载的作用),已经不能满足一旦地震时确保工程安全和正常服役的需要。天津大学牵头建设的大型地震工程模拟研究设施将建设尺寸和载重量更大的地震模拟振动台、能同时模拟地震与水下波流耦合作用的振动台台阵试验装置。该设施建成后,可大幅提升我国工程技术领域的创新能力和水平。

据项目首席科学家、天津大学校长钟登华院士介绍,该设施建设内容主要包括三大系统:地震工程模拟试验系统、高性能计算与智能仿真系统、试验配套与共享系统,其建设涉及众多领域和多学科交叉。

地震的形成

地球陆地上发生的所有地震的动力,都来自于盆地,沉积平原,坝子,沉积河谷,等的所有沉积区,沉积区域是地震的动力产生的源泉!!

天然地震的动力,源于地球自身的核能

郭德胜 佳木斯大学数学系伊春市汤旺河党校

摘要:

根据方法论,研究地壳的运动和形变,必须从物质的物理角度和化学角度进行全面的分析总结。物体自身发生形变,产生动力的主要途径是物理变化、化学变化及和核裂变,物体的动能与势能导致物体形变或移动,物质发生化学变化,形成化学能,导致物体形变或移动。而动能、势能、化学能、核能是物质自身形成动力的绝对因素。根据多年的细致的研究发现,地球内部即存在物理变化,又存在化学变化,在地球内部的物质化学变化中,各种物质之间相互转化,形成新的无机物、有机物,单质及核能,而这些物质都具有能量释放的特性,形成动力。对照地下能量物质与地震产生的位置,可以得出,地震发生的位置与核物质存在的位置有着非常密切的关系,再结合大量事实及文献,根据地震与能量物质的一系列复杂关系,循序渐进的逻辑分析、推导,推论出这样一个事实,天然地震的动力,来源于地球内的核能。

关键词:铀;铀矿;钚;锎;氡;裂变;聚变;衰变;半衰期;中子;地震;天然核反应堆.

前言:

受人类活动的影响,全球气候发生了快速的变化,各种自然灾害频繁发生,气候恶化加剧,对人类的生存造成极大的威胁与不适应,如何解决这一问题,已经成为全球地学科学家与学者当务之急。

自古以来,科学研究者对地震研究一直纠结于地震的“动力”问题,运用“板块理论”进行了无数次的研究,最终没有得出科学的结论,为什么会出现这样的情况呢?方法论给出了解释,研究地质形变,必须要针对物理变化、化学变化所产生的动力入手,对地震等自然灾害形成的动力进行分析、判别,只有找到地质灾害的动力根源,一切地质灾害问题就将迎刃而解。

通过大量的历史资料与文献,结合自己多年的认识和总结,按照方法论、以及正确的逻辑思维分析、判断,在长时间的细致研究与总结中,对地质灾害的动力根源有了全面的了解和更深刻的认识,运用正确的思维逻辑,结合文献对地震等地质灾害问题加以全面的剖析和严谨的论述。

一,地壳发生形变分析

物体发生形变,不外乎物理变化、化学变化所形成的动能、势能、化学能以及核能所形成的动力,地壳发生形变,是地球外部因素与内部的动能、势能、化学能、核能导致的结果,在地球外部,存在风能、光能、水能,山体势能,在地球内部,存在着煤、石油、天然气,核物质等能量物质,而这些物质都隐含巨大的可释放能量,在一定条件和长时间的转化过程里,就会发生能量的释放。火山爆发、地震现象,这是一种能量释放,造成地壳出现抖动,由于地下本身就存在了各种可燃的能量物质以及核物质,那么,火山爆发、地震的“动力”一定来自地球内部。由此,我们要对地球内部的地质结构以及地球内部各种能量物质进行研究分析,找到使地壳发生形变的根源。

二,地震、地下能量物质存在的位置分析

根据“盆地、冲积平原,对成煤、成矿起了决定作用”这篇文章,得出这样的结论是,盆地、冲击平原地带会形成煤和天然气,而成煤地带,又是地震发生过的地带。比如山西,历史发生了无数次大地震,而山西是又是产煤的大省,地震、煤矿、天然气有着密不可分的关系。再根据,铀矿与天然气伴生等大量的史料文献,让我们清楚了这样一个事实,铀矿与天然气共存,也存在于盆地及冲击平原内及其盆山边缘,那么,在盆地、冲击平原及其周围就存在这样一个事实。

煤、天然气、石油、铀矿、地震在一个以盆地、冲击平原这样地貌的的特殊位置上。在盆地、冲击平原这个特殊位置上,让我们发现了无数的煤矿,天然气矿,油矿、铀矿,而这些物质都是地球上最重要的可以释放能量的物质,在这样特殊的地理位置,又时时的发生着地震,地震与这些能量物质,就存在了千丝万缕的复杂关系。[1.2.3.4.5]

三, 地下所有能量物质能否在地下释放能量

对于埋藏地下的能量物质,我门所知道的主要是,煤、石油、天然气、瓦斯、核物质。这些储存地下的能量物质能否进行能量的释放呢?

按照煤、石油、天然气瓦斯的燃烧、爆炸性质,他们燃烧、爆炸需要氧气条件及明火,氧气的多少决定了能量释放的多少,矿井常常因瓦斯爆炸引发地震,这是井下瓦斯浓度与充足的氧气存在了爆炸的条件。在地下,如果煤、天然气、石油这些矿出现完全的能量释放,那么,就必须存在有足够的氧气。但事实证明,地下的氧气不足以释放这些能量的物质,但现在,大量的事实,以及无数的相关文献证明,地下存在与天然气伴生的铀矿[2.3.4.5],铀是核物质,铀矿是运用到各个领域的基础燃料,而且释放的能量巨大。而对于核物质来讲,不需要任何条件,只需要一个“中子”撞击,就能将核物质的能量释放出来。 [9]

四,分析地球内部所存在核物质的特性

现在所发现的地下核物质是铀矿,铀的原子序数为92的元素,在自然界中存在三种同位素铀234、铀235和铀238。铀238的半衰期约为45亿年,铀235的半衰期约为7亿年,而铀234的半衰期约为25万年,铀矿石里含有铀234、铀235和铀238。[6]

参考关于“铀_钚和铀核裂变产物的若干问题_兼谈2011年福岛核事故泄露的放射性物质”,这篇文章详细的介绍了核物质的衰变、裂变以及产生的高能碎片继续衰变的过程,在铀的三种同位素U234,U235,U238中,铀U235有巨大的能量,1克U235裂变释放的能量相当于2.5吨优质煤所释放的能量,当铀U235在中子、热中子的轰击下,会发生裂变,裂变的途径有60多种,裂变所形成的高能碎片有20多种,主要的高能碎片有锶89(半衰期50天),锶90(半衰期29年),氪(半衰期10.8年),氙半衰期(9个小时),铀233,钡141,等碎片,这些高能碎片,在一定时间内,还会继续发生衰变,裂变,继续释放能量。[6]

铀矿中存在钚的痕量,钚的同位素有13种,自然界里有钚244,钚239 ,储量极少,半衰期年限比较长,人造的钚的同位素PU238,PU240,PU234,PU232,PU235,PU236,PU237,PU246等,PU244,半衰期约8千万年,PU239半衰期约2.41万年,PU238半衰期约88年,PU240半衰期约6500年,在研究过程中发现,地球内部还存有着极少量的锎,主要出现在含铀量很高的铀矿中。[6.27.28]

锎的同位素已知的锎同位素共有20个,都是 放射性同位素。其中最稳定的有锎-251( 半衰期为898年)、锎-249(351年)、锎-250(13.08年)及锎-252(2.645年)。其余的同位素半衰期都在一年以下,大部分甚至少于20分钟。锎同位素的 质量数从237到256不等。[34.35]

锎-252是个强中子射源,因此其放射性极高,非常危险。锎-252有96.9%的概率进行α衰变(损失两颗质子和两颗中子),并形成锔-248,剩余的3.1%概率进行自发裂变。一微克(最)的锎-252每秒释放230万颗中子,平均每次自发裂变释放3.7颗中子。其他大部分的锎同位素都以α衰变形成锔的同位素(原子序为96)。可用作高通量的中子源。[9.29] 能够利用的锎的数量非常少,使其应用受到了限制,可是,它作为裂解碎片源,被用于核研究。[7.9.24.26]

如果含铀量高的铀矿一旦出现锎,锎是强中子源,衰变会释放中子,对于含铀量高的铀矿,就会导致裂变,这如同成熟女人的卵细胞,当遇到精子,就会产生卵细胞分裂。

铀即能自发裂变,又可以人工裂变,在裂变过程中产生巨大能量,同时会发光、发热。铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成链式反应而自发裂变,产生爆炸。[12]

五,一个铀矿形成的能量与地震所释放的能量对比分析

根据美国地震学家里克特和古登堡提出的“里氏地震”,汶川八级大地震所释放的能量约为10亿吨左右当量的TNT,按照一千克铀裂变释放的能量相当于2万吨TNT所释放的能量,来推导汶川大地震需要多少铀矿石,一般情况,铀在铀矿石里的比例约0.75/100,按照这个标准计算,10亿吨TNT当量需要多少吨铀矿石呢?把10亿吨TNT当量换算成铀裂变能量,经过计算,需要铀5万千克,换算成铀矿石,约0.6667万吨,这就是说,如果有0.6667万吨的铀矿石完全裂变,就会产生10亿吨TNT当量。

2012年11月5日,从国土资源部获悉 ,内蒙古发现大型铀矿,储量达到3万吨,如果三万吨铀矿完全裂变,产生的能量相当于45亿吨TNT当量。2016年1月17日 - 1月14日,记者从全区国土资源工作电视电话会议上获悉,内蒙古发现七处大型铀矿床,内蒙古的铀矿如果完全释放,将远远超过45亿TNT当量,由此对比,内蒙古铀矿如果发生完全裂变,所形成的能量远远超过8级地震所释放的能量。[23]

六,地震发生的前后,氡气出现明显量的变化

氡是一种放射性惰性气体,铀是氡的母体,因此有铀存在的地方就有氡。根据这一说法,如果地表发生了氡气变化,那么地下就可能存在铀及其他核物质,现在常常运用氡出现的变化探测铀矿。另一方面,很多事实表明,在地震后,氡气有了明显变化,在地震后,对龙门山断裂地带检测,氡出现明显的不同,有铀矿的地方会出现氡气,氡气与铀有着直接的关系。[13.14.16.25]

七,铀矿的衰变、裂变,与地震和余震现象高度吻合

根据奥克洛现象,地球内部存在天然的核反应堆,在一定的时间里就会产生核衰变、核裂变,释放能量,铀矿的大小及含量决定了能量释放的大小,一旦出现铀矿出现衰变、裂变,那么就会释放巨大能量,产生地动、地震现象。[19.20.21.22]

根据天然气与铀矿同存,及盆地、冲积平原,对成煤、成矿起了决定作用,推导出,铀矿与地震所发生的位置完全处于同一位置,[1.3]

根据地球内部还存有着极少量的锎,主要出现在含铀量很高的铀矿中。一个铀矿一旦有了锎及锎的同位素存在,那么铀矿发生裂变的时间,被锎所决定,锎及锎的同位素的衰变有900年的,有几十年的,有几十分钟的,而且是核变的中子源。

根据铀是氡的母体,铀矿发生裂变,氡就自然脱离母体,氡气自然会发生变化。

根据内蒙古地区铀矿的储量,三万吨的铀矿具备了大地震所产生的当量。

根据铀发生裂变所产生的高能碎片,还会遇到其他核物质及其同位素的裂变或衰变所释放出的中子继续撞击,再次裂变。锎的同位素很多,而这些同位素衰变时间,从20几分钟到几百年不等。更重要的是释放中子,高能碎片接受中子,会继续裂变,进而形成持续的能量释放,直至核物质能量释放完为止,这和每次大地震后的余震过程高度相似。

根据核裂变的特性,地球内部发生铀矿核裂变,采用声波预测是无法实现的。

从上面所发现的结果,铀矿与天然气位置,铀矿能量与地震能量地震位置同处于一个位置,地震发生产生的TNT当量与铀矿转化的TNT的当量匹配,地震、余震的过程,与核裂变释放能量的过程极度相似。[15.38]

八,对核聚变的思考与分析

核聚变的过程也是一种能量释放的过程。核聚变是小质量的两个原子合成一个比较大的原子 ,核裂变就是一个大质量的原子分裂成两个比较小的原子, 在同等条件下,核聚变所释放的能量远远大于核裂变。在史料和文献中还未有地球内部发生自然核聚变的解释和说明,只是有文献说明,地球内部发现3H的证据,根据现有的资料和文献,对于地球内部是否存在核聚变还没有科学的证实,更因为,核聚变的条件比较苛刻,需要超高的温度,火山爆发会有较高的温度,地球内部核裂变会出现较高的温度,它们所产生的温度能否满足核聚变的条件,在核裂变中是否还存在核聚变,还有待于进一步的科学证实。[37.39]

九,地震的消减方法

另据报道,澳大利亚近些年很少地震,通过了解,澳大利亚是铀矿产量高的国家,而且很早就对铀矿进行了开采,到现在有80多年的历史,很多铀矿都被找到和开采,铀矿被开采后,奥克洛天然核反应堆现象也就不存在了。澳大利亚近几十年很少地震,与大量开采铀矿是否有关系?就有必要的思考了。[33]

地震属于能量的释放,而对于地下的的能量物质来讲,铀矿的能量巨大,而且,铀矿发生能量释放的方式非常简单,释放的条件是,铀矿的含量达到一定程度,存在中子源,就会出现铀裂变,导致能量释放,出现地壳的震动。

通过上述的分析,消除地震的最有效手段,就是快速找到铀矿并开采,把这个可以释放能量的核物质从地球内移除,除去地震的隐患,这是非常可行的办法。另一方面,对所存在的铀矿地区,进行铀矿含量鉴定,因为铀矿石达到一定含量,才会形成裂变条件。[8.15.17]

十,海啸的形成

海啸也同地震一样,是海洋内出现巨大能量的释放,但根据已有的资料和文献,还无法断定海啸是哪种能量物质发生了释放,科学界对可燃冰这个能量物质特性,还没有较详细的论证,海洋底部是否也存在核物质也没有相关文献和实证,因而,海啸的发生,是什么哪一种能量物质还难以定论。

结论

通过上述的逻辑分析和推论,如果所采用的文献和数据是科学的,那么,地震将不再是奥秘。自然发生的地震、余震都是铀矿的含量到了一定程度,在含量高的铀矿中,锎及锎的同位素会发生衰变,射出中子而导致铀矿的裂变,释放能量产生巨大的动力,引起地震震动和无数次持续裂变而产生的余震,同时,根据盆地、冲击平原对成煤成矿、地质灾害起了决定作用,及天然气与铀矿同存,这两篇文章,就可以发现以往很难发现的各种矿物质,同时,对地震的减消提供了合理的指导方向,为减免大地震的发生,为人类不再为地震所困找到了病因,这是造福人类,重新认识地球的一次史无前例的突破。

参考文献

1. 盆地、冲积平原对成煤、成矿、地质灾害起了决定作用 郭德胜 - 《科技视界》 , 2016 (26) :304-305

2. 天然气、煤、铀共存关系初探——以鄂尔多斯盆地东胜地区为例 柳益群 韩作振 冯乔 邢秀娟 樊爱萍 杨仁超 全国沉积学大会 , 2005

3. 多种能源矿产同盆共存富集成矿(藏)体系与协同勘探——以鄂尔多斯盆地为例 王毅 , 杨伟利 , 邓军 , 吴柏林 , 李子颖 ,地质学报》 , 2014 , 88 (5) :815-824

4. 鄂尔多斯盆地多种能源矿产共存富集组合形式研究 李江涛《山东科技大学》 , 2005

5. 柴达木盆地北缘油—气—煤—铀共存及其地质意义 王丹《西北大学》 , 2015

6. 关于铀_钚和铀核裂变产物的若干问题_兼谈2011年福岛核事故泄露的放射性物质 曾铁《职大学报》 , 2013 (4) :75-80

7. 248 Cm和252Cf自发裂变瞬发中子谱测量 包尚联 , 刘文龙 , 温琛林 , 樊铁栓 , 巴登柯夫 ,《高能物理与核物理》 , 2001 , 25 (4) :304-308

8. 近似模拟地下核爆炸冲击震动效应方法的探讨 薛宇龙 , 唐德高 , 么梅利 - 《爆破》 - 2013

9. 浅谈核电站用锎-252中子源 温国义 - 《科技与创新》 - 2017

10. 一种可实现临界及次临界运行实验的液态金属冷却反应堆实验系统 柏云清 , 吴宜灿 , 宋勇来

11. 某些单酸有机磷酸酯萃取Cf和Cm 居崇华 , 汪瑞珍 , 樊芝草《核化学与放射化学》  1982 , 4 (3) :186-186

12.不同级钚材料的衰变放热功率计算分析 左应红 , 朱金辉《核技术》  2016 (1) :39-44

13. 印度用于找铀的氡测量方法 A.S.布哈特那格《铀矿地质》 , 1973 (6) :45-47

14. 用含氡量变化来预报地震吴迪《世界科学》 , 1984 (7) :64-65

15. 90年代以来核爆炸地震学研究进展 吴忠良 , 牟其铎《世界地震译丛》 , 1994 (4) :1-7

16.汶川8.0级地震氡观测值震后效应特征初步分析 刘耀炜 , 任宏微《地震》 , 2009 , 29 (1) :121-131

17. 地下核爆炸消灭大地震 田武《大科技》 , 2000 (6) :31-31

18. 3MeV中子诱发裂变测定铀同位素丰度 乔亚华,吴继宗,杨毅,刘世龙《原子能科学技术》 , 2012 , 46 (7) :878-880

19. 天然反应堆与核燃料 李盈安《华东地质学院学报》1940年10期

20. 奥克洛现象——天然核反应堆 巴侍《世界核地质科学》 , 1982 (5)

21. 自然界的核反应堆 刘铁庚《地球与环境》  1976 (4) :34

22. 天然裂变反应堆——奥克洛现象 烨苓《世界科学》 , 1990 (4) :20-22

23. 90年代以来核爆炸地震学研究进展 吴忠良 , 牟其铎《世界地震译丛》 , 1994 (4) :1-7

24. 锎源中锎同位素及其子体的测定 乔盛忠 , 刘亨军 《原子能科学技术》 , 1983 , 17 (1) :18-18

25. 龙门山断裂带震后地球化学特征 王运生 徐鸿彪 魏鹏 马宏宇 王福海 雷清雄 贺建先

26. ~(252)Cf自发裂变源裂变碎片衰变谱学研究 沈水法 , 田海滨 , 周建中 , 石双惠 , 顾嘉辉 会员代表大会 , 2004

27. 44.0 44.1 44.2 44.3 44.4 ANL contributors. Human Health Fact Sheet: Californium (PDF). Argonne National Laboratory. August 2005.

28. ^ Emsley, John. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements New. New York, NY: Oxford University Press. 2011. ISBN 978-0-19-960563-7.

29. 252Cf快裂变室研制 李建胜 , 张翼 , 金宇 , 李润良《核电子学与探测技术》 , 2001 , 21 (4) :264-267

30. 佛罗里达州立大学:稀土元素锎的新发现 新型 《化工新型材料》 , 2015 (5) :266-266

31. 锎能用于安全储存放射性废料 董丽《现代材料动态》 , 2014 (12) :3-3

32. CALIFORNIUM ISOTOPES FROM BOMBARDMENT OF URANIUM WITH CARBONIONS A Ghiorso , SG Thompson , J K. Street , GT Seaborg 《Office of Scientific Technical Information T... , 1950 , 81 (1) :154-154

33. 澳大利亚铀矿资源考察 金若时 , 苏永军 《地质调查与研究》 , 2013 (4) :276-280

34. 中国铁合金在线知识库 锎

35.Alpha-decay properties of 247Cf, 248Cf, 252Fm and 254Fm Elsevier 《Nuclear Physics》 , 2016 , 413 (3) :423-431

36. 新疆九个褐煤矿辐射水平调查刘福东 , 盛明伟 , 张志伟 , 刘艳阳 , 陈凌 ,《中国原子能科学研究院年报》 , 2010 (1) :321-322

37. 核聚变原理 朱士尧 北京:中国科大出版社1992,(5)

38. 外地核中U、Th的分布、核裂变及其对地球动力学的影响 鲍学昭 《地质论评》 1999年S1期

39. 地球内部生成~3H的证据 蒋崧生 何明 中国原子能科学研究院核物理研究所中国原子能科学研究院核物理研究所 北京

本文以港珠澳大桥的科技密码为题好在哪里请联系本文谈谈这样拟题的好处还有?

港珠澳大桥(英文名称:Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge[1])是中国境内一座连接香港、广东珠海和澳门的桥隧工程,位于中国广东省珠江口伶仃洋海域内,为珠江三角洲地区环线高速公路南环段。

港珠澳大桥于2009年12月15日动工建设;[2]于2017年7月7日实现主体工程全线贯通; [3]于2018年2月6日完成主体工程验收;[4]同年10月24日上午9时开通运营。[5]

港珠澳大桥东起香港国际机场附近的香港口岸人工岛,向西横跨南海伶仃洋水域接珠海和澳门人工岛,止于珠海洪湾立交;桥隧全长55千米,其中主桥29.6千米、香港口岸至珠澳口岸41.6千米;桥面为双向六车道高速公路,设计速度100千米/小时;工程项目总投资额1269亿元。[6]

港珠澳大桥因其超大的建筑规模、空前的施工难度和顶尖的建造技术而闻名世界,[7]大桥项目总设计师是孟凡超,总工程师是苏权科,[8]岛隧工程项目总经理、总工程师是林鸣[9]。

2018年12月1日起,首批粤澳非营运小汽车可免加签通行港珠澳大桥跨境段[10]。2020年2月16日,港珠澳大桥管理局公布,港珠澳大桥由17日起,所有通行车辆免收通行费,直至新型冠状病毒肺炎疫情防控工作结束,具体截止日期将另行公布[11]。2020年4月5日起,香港、澳门调整港珠澳大桥各自口岸通关服务时间[12]。2020年5月3日起,恢复澳门与珠海之间的关闸口岸及港珠澳大桥口岸珠澳旅检大厅的原有通关时间[13]。2020年8月16日,港珠澳大桥口岸珠澳货运通道正式启用[14]。

中文名

港珠澳大桥

外文名

Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge

始建时间

2009年12月15日

投用时间

2018年10月24日

所属地区

中国香港、澳门、广东省珠海市

世界十大最长的跨海大桥

更多

共10个词条

港珠澳大桥

线路全长:55公里

胶州湾大桥

线路全长:41.58公里

濑户大桥

线路全长:37.3公里

切萨皮克湾大桥

线路全长:37公里

中国知名的跨海大桥

更多

共8个词条

泉州湾大桥

杭州湾跨海大桥

三礁江跨海大桥

港珠澳大桥

香港著名的地标性建筑

更多

共11个词条

中银大厦

香港会议展览中心

香港国际机场

青马大桥

珠海著名景点

更多

共16个词条

珠海长隆国际海洋度假区

御温泉

圆明新园

情侣路

快速

导航

桥梁位置建筑设计设备设施运营情况建设成果文化特色建设规划价值意义

建设历程

纪录片 《匠心》一棵树的百年之约

关注3.3万次播放 |10:00

港珠澳大桥的前身是原规划中的伶仃洋大桥。20世纪80年代初,中国香港、中国澳门与中国内地之间的陆地运输通道虽不断完善,但香港与珠江三角洲西岸地区的交通联系因伶仃洋的阻隔而受到限制;同世纪90年代末,受亚洲金融危机影响,香港特别行政区政府认为有必要尽快建设连接港珠澳三地的跨海通道,以发挥港澳优势,寻找新的经济增长点。

港珠澳大桥海景

● 前期规划

1983年,香港富商胡应湘提出兴建连接香港与珠海的伶仃洋大桥。[15]

港珠澳大桥线路编号

1989年,珠海市人民政府首次公布伶仃洋大桥计划。[15]

1992年,根据中国高速公路网的规划制定,沿海高速公路衔接伶仃洋大桥。[16]

1998年,中国国务院正式批准伶仃洋跨海大桥工程项目。[16]

1999年至2002年期间,伶仃洋大桥工程项目搁置。

2003年,伶仃洋大桥项目被港珠澳大桥项目取代。

2004年,港珠澳大桥前期协调小组成立,全面启动大桥各项建设前期工作。

港珠澳大桥沉管预制工厂

2005年,港珠澳大桥确定采用Y型线路,大桥连接香港、珠海和澳门三地。[15]

2006年,港珠澳大桥工程项目完成环评。

2007年,港珠澳大桥三地落点位置确定,分别为香港大屿山石散石湾、澳门明珠点和珠海拱北。[17]

港珠澳大桥墩台吊装

2008年,港珠澳大桥工程可行性报告通过专家评审。[18]

2009年,中国国务院批准建设港珠澳大桥。

● 建设过程

2009年12月15日,港珠澳大桥正式开工建设。[2]

2010年8月3日,港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程抛石出水。[19]

2011年5月15日,港珠澳大桥西人工岛首个大型钢圆筒完成振沉;9月22日,东人工岛首个钢圆筒完成振沉;12月7日,人工岛主体结构完工。

港珠澳大桥人工岛施工现场

2012年12月16日,港珠澳大桥主桥墩开钻。

2013年5月7日,港珠澳大桥首节沉管在水下对接人工岛端口;6月3日,大桥首个承台墩身整体安装到位;[20]6月21日,大桥首个整体埋置式墩台安装完成;7月30日,岛隧工程首节180米标准管节完成浮运安装;12月3日,大桥首片组合梁架设完成,桥梁施工由下部结构转向上部结构进行。[21]

港珠澳大桥隧道施工

2014年1月19日,港珠澳大桥深海区首跨钢箱梁架设成功;8月19日,大桥岛隧工程第12节海底隧道沉管安装成功,工程建设推进至隧道最深处。

港珠澳大桥架梁工程

2015年1月8日,港珠澳大桥主体工程青州航道桥主塔成功封顶;2月3日,九州航道桥206号墩上塔柱整体竖转提升完成,为中国国内首次采用整体竖转提升的方式安装上塔柱;青州航道桥56号墩索塔“中国结”结形撑首个节段吊装成功;8月23日,江海直达船航道桥首座钢索塔完成吊装;9月6日,港珠澳大桥208座海上墩台全部完工;11月22日,九洲航道桥段主体完工。[22]

2016年1月28日,港珠澳大桥珠海连接线横琴北互通至洪湾互通段高速公路建成通车;2月28日,大桥所有桥墩和人工岛主体工程完成;4月11日,青州航道桥合龙贯通;6月2日,江海直达船航道桥最后一座钢塔完成安装;6月29日,港珠澳大桥主体桥梁全线完成合龙;9月27日,港珠澳大桥主体桥梁工程全部贯通;12月28日,港珠澳大桥拱北隧道首层导洞贯通。[23]

港珠澳大桥开通仪式车队

2017年3月7日,港珠澳大桥海底隧道最后一节沉管安装成功;[24]3月26日,沉管隧道最终接头钢壳混凝土浇筑完成;4月10日,珠海连接线拱北隧道贯通;5月2日,岛隧工程海底隧道的最终接头在伶仃洋主航道吊装下沉对接完成;[25]5月22日,海底隧道最终接头安装成功;[26]7月7日,港珠澳大桥主体工程全线贯通;[27]12月28日,港珠澳大桥主体工程桥面铺装完成;[28]12月31日,88辆大巴车和工程车开过港珠澳大桥。[29]

2018年1月1日,港珠澳大桥全线亮灯,主体工程具备通车条件;[30]2月6日,港珠澳大桥主体工程完成交工验收;[31]2月21日,根据澳门特区政府公布的《港珠澳大桥边检大楼东停车场的使用及经营规章》,港珠澳大桥边检大楼东停车场采用预约登记的形式开放给外来车辆使用;[32]3月15日,经中国国务院批准,港珠澳大桥澳门口岸管理区正式交付澳门特别行政区使用,依照澳门特别行政区法律实施管辖;[33]9月28日,港珠澳大桥开始进行粤港澳三地联合试运;[34]10月23日,港珠澳大桥开通仪式在广东珠海举行,中国国家主席习近平出席仪式并宣布大桥正式开通;[35]10月24日,港珠澳大桥公路及各口岸正式通车运营。[5]

港珠澳大桥施工路面

2020年8月16日,港珠澳大桥口岸珠澳货运通道正式启用[14]。

港珠澳大桥“中国结·三地同心”主题斜拉索塔

桥梁位置

线路走向

港珠澳大桥采用石散石湾至拱北明珠的线位方案,主桥段东起香港新界离岛区大屿山岛西北部散石湾,接香港口岸,经香港水域,沿23DY锚地北侧向西依次经过珠江口铜鼓航道、伶仃西航道、青州航道、九洲航道,经珠海拱北湾东南部,止于珠海澳门口岸人工岛。

港珠澳大桥线路走向示意

港珠澳大桥香港连接线西起大屿山岛散石湾,向东经沙螺湾水道至赤鱲角岛屿南部,再向北经观景山,沿赤鱲角东岸线至香港口岸人工岛;[36]珠海连接线东起珠海澳门口岸人工岛,向西依次经过拱北湾西南部海域、陆地茂盛围边境特别管理区、前山河、白面将军山,至拱湾港东北部;澳门连接线起于珠海澳门人工岛,经友谊圆形地至填海新区。[37]

线路对接

截至2019年1月,港珠澳大桥属于珠三角环线高速公路南环段组成部分。[38]线路东起港珠澳大桥香港口岸,接北大屿山公路和机场路;[39]向西途经珠江口伶仃洋海域至珠海澳门口岸人工岛分岔出珠海主线和澳门支线。其中,珠海连接线西端同时衔接珠江三角洲地区环线高速公路(国家高速G94)南环西段和广州—澳门高速公路(国家高速G0425)南端,引入中国高速公路网。[38]

港珠澳大桥互通线路一览(由东向西)

路口名称

所属区域

对接线路

互通形式

香港口岸

香港特别行政区离岛区

大屿山公路、机场路、东岸路

全互通进出

东人工岛

环岛内路

展开全部

建筑设计

建筑结构

整体布局

港珠澳大桥分别由三座通航桥、一条海底隧道、四座人工岛及连接桥隧、深浅水区非通航孔连续梁式桥和港珠澳三地陆路联络线组成。其中,三座通航桥从东向西依次为青州航道桥、江海直达船航道桥以及九洲航道桥;海底隧道位于香港大屿山岛与青州航道桥之间,通过东西人工岛接其它桥段;深浅水区非通航孔连续梁式桥分别位于近香港水域与近珠海水域之中;三地口岸及其人工岛位于两端引桥附近,通过连接线接驳周边主要公路。[40]

港珠澳大桥人工岛引桥

设计理念

港珠澳大桥总体设计理念包括战略性、创新性、功能性、安全性、环保性、文化性和景观性几个方面。

港珠澳大桥主桥为三座大跨度钢结构斜拉桥,每座主桥均有独特的艺术构思。其中青州航道桥塔顶结型撑吸收“中国结”文化元素,将最初的直角、直线造型“曲线化”,使桥塔显得纤巧灵动、精致优雅。江海直达船航道桥主塔塔冠造型取自“白海豚”元素,与海豚保护区的海洋文化相结合。九洲航道桥主塔造型取自”风帆“,寓意“扬帆起航”,与江海直达船航道塔身形成序列化造型效果,桥塔整体造型优美、亲和力强,具有强烈的地标韵味。东西人工岛汲取“蚝贝”元素,寓意珠海横琴岛盛产蚝贝。香港口岸的整体设计富于创新,且美观、符合能源效益。旅检大楼采用波浪形的顶篷设计,为支撑顶篷,大楼的支柱呈树状,下方为圆锥形,上方为枝杈状展开。[41]最靠近珠海市的收费站设计成弧形,前面是一个钢柱,后面有几根钢索拉住,就像一个巨大的锚。大桥水上和水下部分的高差近100米,既有横向曲线又有纵向高低,整体如一条丝带一样纤细轻盈,把多个节点串起来,寓意“珠联璧合”。前山河特大桥采用波形钢腹板预应力组合箱梁方案,采用符合绿色生态特质的天蓝色涂装方案,造型轻巧美观,与当地自然生态景观浑然天;桥体矫健轻盈,似长虹卧波,天蓝色波形腹板与前山河水道遥相辉映,如同水天一色,在风起云涌之间形成一道绚丽的风景线。

港珠澳大桥青州航道桥中国结造型索塔

设计特点

针对跨海工程“低阻水率”“水陆空立体交通线互不干扰”“环境保护”以及“行车安全”等苛刻要求,港珠澳大桥采用了“桥、岛、隧三位一体”的建筑形式;大桥全路段呈S型曲线,桥墩的轴线方向和水流的流向大致取平,既能缓解司机驾驶疲劳、又能减少桥墩阻水率,还能提升建筑美观度。

斜拉桥具有跨越能力大、造型优美、抗风性能好以及施工快捷方便、经济效益好等优点,往往是跨海大型桥梁优选的桥型之一。[42]结合桥梁建设的经济性、美观性等诸多因素以及通航等级要求,港珠澳大桥主桥的三座通航孔桥全部采用斜拉索桥,由多条8至23吨、1860兆帕的超高强度平行钢丝巨型斜拉缆索从约3000吨自重主塔处张拉承受约7000吨重的梁面;[43][44]整座大桥具有跨径大、桥塔高、结构稳定性强等特点。[45]

港珠澳大桥曲线设计与斜拉桥体

设计参数

港珠澳大桥全长55千米,其中包含22.9千米的桥梁工程和6.7千米的海底隧道,隧道由东、西两个人工岛连接[46];桥墩224座,桥塔7座;桥梁宽度33.1米,沉管隧道长度5664米、宽度28.5米、净高5.1米;桥面最大纵坡3%,桥面横坡2.5%内、隧道路面横坡1.5%内;桥面按双向六车道高速公路标准建设,设计速度100千米/小时,全线桥涵设计汽车荷载等级为公路-Ⅰ级,桥面总铺装面积70万平方米;[40][47]通航桥隧满足近期10万吨、远期30万吨油轮通行;[48]大桥设计使用寿命120年,可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。

港珠澳大桥主要参数

建筑名称

结构参数

实拍场景

青州航道桥

青州航道桥是一座双塔双索面钢箱梁斜拉桥,全线跨径最大;全长930米,为半漂浮体系,“(110+236+458+236+110=1150)米”跨径布置;索塔采用双柱门形框架塔,为中央独柱型混凝土塔,塔高163米,共设有112根斜拉索;上下塔柱分别高135米、45米,上下塔柱断面为空心矩形断面、倒角空心菱形断面,塔底5米采用实心断面;大桥设有通航孔1个,净空高度42米,净空宽度318米,通航吨级1万吨。[40]

港珠澳大桥青州航道特大桥

江海直达船航道桥

江海直达船航道桥是一座中央单索面三塔钢箱梁斜拉桥,斜拉索采用空间扇形布置、钢混组合结构塔身;“(129+258+258+129=994)米”跨径布置,共3个主墩和4个边辅墩;[49]主梁为倒梯形、带悬臂整幅单箱三室截面;斜拉索采用接近竖琴型双索面,共42根斜拉索,最长索长约135米,最大索重约20吨,索塔为中央独柱型混凝土塔,其基础均采用群桩钢管复合桩基础;中塔高106米,重2800吨;过渡墩高18.8米,墩底厚4.5米,宽12米,采用预制空心墩身;大桥设有通航孔1个,净空高度40米,净空宽度210米,通航吨级1万吨。[40]

港珠澳大桥江海直达船航道桥

九洲航道桥

九洲航道桥是一座双塔单索面钢混组合梁5跨连续斜拉桥,共设有64根斜拉索;“(85+150+298+150+85=768米)”跨径布置;主梁为倒梯形、带悬臂整体单箱三室截面,梁顶宽39.1米,底宽22.8米,梁高3.575米,顶板悬臂长度为5.5米,标准梁段长16米,拉索锚固位置位于中央直腹板处;斜拉索采用竖琴型中央单索面,梁上索距为16米,塔上索距9.63米;索塔为中央独柱型钢塔,塔顶标高136.190米;两个索塔皆与主梁固结,辅助墩设竖向支撑,过渡墩设竖向支撑及横向抗风支座;在纵向,三个索塔处设置纵向阻尼装置提高抗震性能;大桥设有通航孔2个,净空高度24.5米,净空宽度173米,通航吨级5000吨。[50][40]

港珠澳大桥九洲航道特大桥

展开全部

设备设施

港珠澳大桥交通工程包括收费、通信、监控、照明、消防、供电、给排水和防雷等12个子系统。

● 路面

港珠澳大桥沥青混凝土路面使用寿命标准为15年,沥青混凝土厚约7厘米,且分为浇筑式层和表面层两层,其中3厘米的浇筑式沥青为重要成分。该部分沥青为国外进口的天然湖底沥青,由石料按不同比例与沥青混合而成;孔隙小,水分不会对钢板产生侵蚀,对钢板形成二次保护;协同变形能力好,可随着钢箱梁进行同步变形,与上层的普通沥青粘结;铺设时由搅拌车边加热边搅拌,使其温度不低于230℃。[56]

港珠澳大桥桥面景观

● 照明

港珠澳大桥全线夜景照明分为功能性照明和装饰性照明两部分。其中三座通航孔桥中的每座塔的四周均设置数十套变色LED投光灯,采用窄光束投光将主塔的立面打亮。斜拉索夜景照明采用窄光束变色LED投光灯,对每根拉索进行追踪照明,不仅勾勒出外形线条,还展示出拉索紧绷的力度美和宛若琴弦的韵律感。港珠澳大桥夜景灯光系统采用日常和假期两种照明模式。其中日常照明模式以白色为主色调,呈现大桥本色,为大桥提供基础照明;工程人员采用先进的动态可变频灯具,使照明节能环保。桥梁段用动态可变频灯具1280盏,灯具的间距是35米一盏,可根据路面照度的需求实现从0%到100%无级别的调光。节假日照明模式通过变色LED灯实现五彩缤纷的效果使主桥变得璀璨。此外,在海底隧道照明系统中,还使用了见光不见灯的设计理念。港珠澳大桥灯光变幻控制依靠功能强大的BIM系统:大桥管理中心内的操作人可通过轻点鼠标让屏幕显示大桥三维立体画面,便捷控制桥灯。

港珠澳大桥青州航道桥亮灯

港珠澳大桥江海直达船航道桥亮灯

● 供电

港珠澳大桥供电系统搭配了先进的无人值守“MMJ”电缆头熔接技术,不仅解决了电缆沟空间受限等问题,而且具有低电阻、高强度的特点,可经受故障电流冲击和长期大电流运行的优势,降低运行风险;大桥还采用网络备自投的方式,解决公用站和专用站110千伏备自投无法满足线路N-1的问题,提高供电可靠性。此外,港珠澳大桥还配置了550个充电桩服务于人工岛。

港珠澳大桥九洲航道桥亮灯

受大风、温度、车辆等多种负荷作用,大桥会发生一定位移,需每隔一定距离设置伸缩缝。大桥上的各种电缆在通过桥梁伸缩缝处时会承受较大张力,易造成金属护套断裂与绝缘损坏,给大桥的通信与照明带来故障 。港珠澳大桥斜拉索附近的桥面装有由长1.7米、与大桥等宽的折叠式材料铺设的电缆伸缩装置,共计74套,覆盖大桥4种伸缩量和7种安装形式要求。该电缆伸缩装置既满足桥梁的自身条件,又满足电缆弯曲半径和设备抗震的要求。

● 监控

港珠澳大桥设有监视全线交通工程设备和线路的监控平台,监视点超过10万个,不仅能实时检测大桥机电设备运行情况,而且一旦出现电路故障,全自动维护系统会及时提醒工作人员进行精准化的故障排除解决方案。[57]在海底隧道中,一旦发生交通事故,现场人员可通过洞壁上的求助报警系统向运营指挥中心发出求助,同时指挥中心可通过隧道内的实时监控设备发现事故现场,并能在几分钟时间内调动救急或消防车辆赶赴救援。

港珠澳大桥东人工岛亮灯

● 防撞

港珠澳大桥护栏采用四横梁结构的金属梁柱式护栏,护栏高度1.5米,斜H型立柱,立柱间距2米;防护能力达到520kJ,各项指标均满足BSEN1317评价标准要求,车辆以15度、80千米/小时速度撞向护栏后不会冲破护栏坠海。[58]为给车主带来安全驾驶光线,让司机进入隧道前有适应过程,港珠澳大桥在东西人工岛隧道出入口上方的敞开段均设有110米距离的减光罩;隧道内每个行车孔左右两侧都设有两条贴近墙壁的人行道,可降低汽车碰撞几率;隧道洞壁的装饰采用良好光学性能和漫反射的防火材料,使驾驶视觉效果舒适。

港珠澳大桥高等级路面

● 消防

港珠澳大桥海底隧道配置了先进的防火系统,包括主动和被动两种方式,涵盖火灾报警系统、消防设备联动控制系统、消防灭火系统、隧道通风排烟系统、救援与疏散系统、供水管网设施和其它配套系统。火灾发生时根据火灾规模及现场实际情况,各系统按预定紧急预案启动,进行火灾扑救及现场救援。隧道内每隔135米就设有一处安全门,连通紧急逃生通道;中间服务管廊每隔67.5米安装3个一组的电动排烟阀,监控感应系统可通过电脑指令打开就近的电动排烟阀,通过人工岛上的大型轴流风机将烟火抽出;隧道内人员可及时拉开常闭式安全门进入安全通道,进入人工岛安全区域。为防止隧道火灾发生,大桥禁止危险品车辆驶入隧道。

港珠澳大桥海底隧道口

● 抗震

港珠澳大桥采用一种长宽1.77米、由多层新型高阻尼橡胶和钢板交替叠置结合而成的隔震支座实现抗震。该隔震支座为中国自主研制,承载力约3000吨。若地震发生,隔震支座竖向通过加劲钢板提供稳定可靠的承载力,有效支撑建筑物;水平方向利用橡胶粘性大、吸收震动能量、变形能力强等特点,在外力作用下产生一定变形,吸收地震能量;地震发生后,支座通过橡胶的恢复力回到初始位置,避免将全部能量传递给建筑物,在地震波往复活动作中将震动能量转换、消耗,降低建筑物承受的地震破坏力。沉管隧道具备高抗震性能,管内布放有减震钢索以增强沉管柔性;若地震发生,沉管位移和滞回不会损坏管节。

港珠澳大桥海底沉管隧道

● 排水

港珠澳大桥人工岛挡浪墙按照300年一遇的海浪标准设计,岛面标准高度比平均水位高4.5米至5.0米,整个挡浪墙比日常水位高8米左右;岛内设置环岛排水流与越浪泵房,可及时将越过挡浪墙的海水抽到大海。为控制雨水进入隧道,东、西岛洞口外斜坡处及暗埋段口段各设置几道横向截水沟,收集隧道敞开段的路面汇水,并通过洞口雨水泵房提升排放;在沉管隧道路面低侧设置纵向排水边沟,以疏排运营期消防水、冲洗废水等,并通过隧道W型纵坡二处最低点设置的废水泵房,提升外排。

港珠澳大桥东人工岛

● 预警

港珠澳大桥搭配基于AIS的船只防撞预警系统,预警性能比传统的VTS系统更优越;大桥各桥墩全部装有AIS模拟航标,各通航孔桥墩装有超声波验潮仪,利用VHF信道向周边的船只、雷达站或其它基站即时发送信息。[59]

港珠澳大桥通航孔

● 通信

港珠澳大桥全线桥隧路段实现4G信号全覆盖,中国三大通信运营商的4条288芯光缆从珠海公路口岸沿着桥梁管道先后进入西人工岛、海底隧道、东人工岛;其中在桥梁上的25处龙门架中安装了25个分布式基站,在海底隧道安装了36处分布式基站。[60]

● 收费

港珠澳大桥进出口弧形收费站

因中国内地、香港和澳门实行不同过路收费模式,大桥收费系统采用开放式收费制式、电子不停车收费(ETC)与人工半自动收费(MEC)相结合的收费方式。考虑到中国两岸三地特殊的收费应用环境以及方便已有ETC用户的使用,港珠澳大桥交通工程项目部开发了兼容中国内地、香港和澳门ETC收费等方面内容的软件;经过累计1110次的模拟测试后,收费系统车牌平均识别率从不到30%提高到96.7%,平均识别时间从0.5秒缩短到0.3秒。

运营情况

通行事项

港珠澳大桥采取“三地三检”通关模式,其中珠海、澳门之间采用”合作查验、一次放行“通关模式;司机在大桥中驾驶采用右行方式,到达港澳口岸地区后顺着道路方向自动调整为左行方式。[61]“合作查验,一次放行”模式,即取消珠海、澳门两地口岸间的缓冲区,直接把两个口岸连在一起,旅客只需要排一次队即可完成出入境手续。在珠澳分界线上,设有“三道门全自助通道”“单柜台半自助通道”和“台并台、肩并肩人工通道”三类通道,可满足不同人群需要,出入境共计68条。[37]

汽车经过港珠澳大桥收费站

2018年12月1日起,对批文有效期截止日期为2018年10月1日至12月31日的澳门私家车(已办理和未办理批文延期车辆)和所有粤澳公务车可免加签通行港珠澳大桥口岸。[10]

根据港珠澳大桥管理局通知,港珠澳大桥路段执行中国节假日高速免费政策。

2020年1月24日至25日,中央广播电视总台春节联欢晚会在港珠澳大桥白海豚岛设分会场[62]。

2020年2月16日,港珠澳大桥管理局公布,港珠澳大桥由17日起,所有通行车辆免收通行费,直至新型冠状病毒肺炎疫情防控工作结束,具体截止日期将另行公布[11]。4月5日起,香港、澳门调整港珠澳大桥各自口岸通关服务时间[12]。5月3日起,恢复澳门与珠海之间的关闸口岸及港珠澳大桥口岸珠澳旅检大厅的原有通关时间[13]。8月16日,港珠澳大桥口岸珠澳货运通道正式启用[14]。

票制票价

2018年8月26日,港珠澳大桥的收费标准出炉:小型客车(私家车、出租车)150元/车次,大型客车(过境巴士)200元/车次,穿梭巴士300元/车次,普通货车60元/车次,货柜车115元/车次,费用以人民币进行结算。[63]

汽车下穿港珠澳大桥中国结桥塔

同年10月19日,港珠澳大桥穿梭巴士有限公司正式发布穿梭巴士票价,港珠线与港澳线同价,以人民币计算;日间正价票价为58元,时间为每日06:00-23:59;夜间正价票价为63元,时间为每日00:00-05:59。

  周绪红院士模拟8级地震 


评论


最新评论