大型浮式結構物被列入百項重大工程 可擴展海岸機場

據科技日報3月21日報道，近日，記者從中船重工集團公司獲悉，我國大型海洋浮式結構物關鍵技術研究取得一系列突破性進展，已被國家有關部門批准立項，列入我國“十三五”規劃綱要即將實施的百項重大工程。大型浮式結構物可以佈設在海岸附近，作為陸地的延伸，擴大原來設施的功能和用途。例如原來建設在海邊的機場，可以將新建跑道或原有跑道利用大型浮式結構物向海中擴展，從而加長跑道或增加跑道。

大型海洋浮式結構物（VLFS）是指那些尺度以公里計的浮式海洋結構物，區別於目前尺度以百米計的船舶和海洋工程結構物。選擇超大型海洋浮式結構物進行海洋開發是由於它與其他工程項目（如填海）相比，具有可移動性、受地震衝擊小、對環境影響小和經濟性好等優點。

隨着發達國家相關研究的不斷推進，國內相關研究院所、大學等也開展了大型浮式結構物相關機理、設計技術及應用技術的研究。中船重工702所專家在1989年至1991年間，應美國夏威夷大學邀請，參加了美國自然科學基金會資助的極大型浮體項目水彈性力學問題研究工作；上海交通大學在2001年獲得國家自然科學基金重點項目的資助，開展了超大型箱式浮式結構物的線性水彈性問題研究。

2012年起，在科技部大力支持下，由中船重工牽頭，相關船廠、研究院所、高校、船級社等組成“國家隊”，致力於大型浮式結構物關鍵技術研究。該團隊在瞄準國際先進水平的基礎上，開展了大量基礎性、機理性研究，在中型、大型及超大型海上浮式結構物複雜環境描述、基於非均勻波流作用下浮體水彈性力學的設計計算方法、極值載荷預報、多浮體協調繫泊分析、結構物安全可靠性評估及腐蝕防護技術等方面，取得了卓有成效的應用技術成果,將為下一步該技術的工程化應用奠定理論和技術基礎。

早在1924年，美國的Edward R Armstrong就曾設想在大西洋中建造一個大型浮式平台，以便給來往於歐洲和美國之間的飛機補充燃料。其設想的結構包括小水線面的浮箱和支撐上部平台的立柱，以減小其在波浪上的運動，這些準則直到今天仍用於可移動式海洋鑽井平台的設計。這以後，人們對大型海洋浮式結構物的構想越來越活躍，包括建設海上機場、海上發電廠、海上廢物處理廠和海上軍事基地等。

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目前，對VLFS研究得最廣泛和深入的是日本和美國。

日本國土狹窄，平原面積小，人口眾多，具有很長的海岸線和許多遠離本土位於太平洋中的小島。根據聯合國海洋法，日本擁有451平方公里的海洋專屬經濟區，是日本本土面積的 12倍。因此，日本政府歷來十分重視海洋資源的開發和利用。日本於1973年為建造關西國際機場，提出KIA計劃，進行大型海洋浮式結構物作為浮動機場的可行性研究。KIA前期計劃的浮動機場由主跑道和輔助跑道組成，主跑道長5000米、寬840米，輔助跑道長4000米、寬410米。採用的是半潛式結構。KIA後期計劃與前期計劃相比最大的差別就是採用了箱型結構型式，以降低建造成本。為了改善其在波浪中的運動特性，在超大型海洋浮式結構物外圍設置了一道防波堤。1999年8月4日，日本在神奈川縣橫須賀港海面上建成了一個海上漂浮機場。這個海上漂浮機場是1995年開始研製的，它由6塊長380米、 寬60米、厚3米的模塊焊接而成，有一條1000多米長、最寬處達120米的起降跑道。該機場於2000年進行飛機起降試驗，成功後將其拆除。該機場具有很大的軍事價值，戰時可以作為支援作戰飛機的移動基地使用。

美國自第二次世界大戰後，為了維護其世界霸主地位，建立了一個遍佈世界各地的海外軍事基地網，沙漠盾牌、風暴行動表明，作戰部隊和軍事裝備的快速移動性對打贏一場局部戰爭起到決定性的作用。但近20年來，由於社會、政治和經濟等方面的原因，美國的海外基地數量不斷減少，功能不斷削弱，並且這種趨勢還將繼續下去。因此美國工業界、學術界和政府有關部門的專家認為必須利用高技術，發展一 種可快速佈置到預定海域的海上後勤基地，以減少對海外基地的依賴。1992年美國國防部從其預算中撥出專款進行可移動式離岸基地MOB（the mobile offshore base）的研究，MOB是一種多功能、可安置在近海或國際水域的浮動的後勤基地，它是由可自航的若干模塊在海上拼裝而成，可以為固定翼戰鬥機和直升機提 供跑道。除此之外，由美國國家科學基金會資助夏威夷大學實施超大型海洋浮式結構的研究計劃。

此外，英國也有過利用大型浮式結構物在原有機場旁建設新跑道的規劃。

（綜合科技日報、豆丁網等消息）