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漂流瓶靠什么力量在大海中游蕩?它的“航線”是漫無方向還是存在規律?
英國郵船“總是遲到”之謎
1737年,后來成為大科學家的本杰明?富蘭克林移民僑居地,擔任費城副郵務長,1753年與人合任北美郵政總,1776年任美國郵政總長。
一天,一群波士頓的商人向富蘭克林提出了抗議。他們責問:“為什么英國郵船通過大西洋要比美國郵船多用兩個星期?不是同在一個大西洋里航行嗎?”
富蘭克林也發現,即使英國郵船重量較輕,航行速度較快,也比美國貨船到達的時間晚十幾天。他對此大惑不解。偶然的機會,富蘭克林與他的表兄摩西?福爾格談及航運一事。福爾格是捕鯨船船長,他說:“美國船是沿著墨西哥灣海流順流向東航行的,但返回航行卻避開原航道,不逆流行駛;而英國船則不然。”富蘭克林明白了,同時對英國船長充滿了抱怨:英國船駛向美國時,為何不避開墨西哥灣海流,卻要逆流航行?
實際上,英國的船長完全不知道墨西哥灣海流。郵船如果逆海流而行,就算是順風,海流的逆勢力量仍然大于風力:但如果順著海流行船,就好比汽車行駛在高速公路上。這就說明了英國郵船為什么會花上那么長的時間才把郵件送到美國。
富蘭克林安排把大量的漂流瓶拋進墨西哥灣,并在瓶中留有信息反饋條:請發現此瓶者來信告知發現地點和時間。一段時間后,根據許多反饋信息,富蘭克林仔細審核了墨西哥灣海流的流程,繪制了一份海流圖,并將復制件寄給了英國普利茅斯的航??偩?。他希望英國船長能使用這份海圖,有效利用或避開海流。然而,英國當時正在向全世界出售他們的海圖,對富蘭克林寄來的海圖不屑一顧。他們覺得:一位美國的郵政局長會比“大英老航?!备煜ずA?但歷史證明,富蘭克林利用漂流瓶發現的海流并繪制的墨西哥灣流海圖,時至今日亦無須更改。
洋流向前,指引方向
帶領漂流瓶和船只航行的“潛在力量”,它的真面目究竟是怎樣的?全世界廣闊的大海上還有哪些地方存在這樣強大的力量?
人人都知道,海水是運動的。大海溫柔時是層層細浪,洶涌時卻巨浪滔天。海水運動,形式多樣,不僅有波浪,還有潮汐和洋流,其中規模最大的要數洋流。洋流又叫海流,是海洋表層的海水常年穩定地沿著一定的方向作大規模的流動。如同陸地上的河流,常年沿著固定的路線流動,給兩岸帶來水源和營養物質。
地球上的大氣運動是海水運動的主要動力。微風吹拂,風吹水動。因為地球上分布有好幾個盛行風帶,風向總體不變,于是海水的流向就和風向大體一致了。我們稱這類洋流叫風海流。
如果兩個海域的海水密度不同,而引起海水的流動,就叫密度流。
關鍵詞:高中;地理;創新思維;能力提高
信息化時代下,創新和實踐能力是一個企業、一個民族乃至一個國家的不竭動力。在高中地理教學中,對學生創新思維的培養是除基本地理知識之外的一個重要研究課題。創新教育相對于素質教育來說,有著更高層次的要求和目標,最終都是為了學生的全面、健康發展。
一、教學方法的改進
新時代的影響下,除了教師需要改進教學觀念、樹立創新意識之外,還要將這些落實到教學活動中。
作為一個啟蒙者,教師要將自己看成是與學生同樣地位的求
知者,不斷地探索高中地理教學的新方法和新模式。在將學生需要掌握的地理知識作為課堂重點之外,還要注重學生的興趣和創新
意識的激發。學校硬件設施的進步,給教師的教學起到了一定的促進作用,多媒體等先進手段的利用,對激發學生的學習興趣大有幫助。在課前,教師要進行重要的課件設計,巧設疑問,通過問題的引導,給學生的思想插上翅膀,有效激發學生的創新思維。地圖的有效利用可以加深學生的理解,培養學生的創新意識和能力。
二、鼓勵學生自主實踐、閱讀
有效的海量閱讀能夠將教師的主導、學生的主體作用發揮得
淋漓盡致。學生創新意識和能力的培養,需建立在主體意識和能力的基礎之上,之后再在自主實踐中實現創造性的形成和發展。課內外的有效閱讀,能夠幫助學生獲取更多的知識,幫助學生較早、較快地形成自主學習能力。但是,學生的行為習慣、意識養成都需要
教師予以合理的、適時的引導,幫助學生在自主實踐中提高自身的創新能力和意識。學生學習的目的最終是為了運用,實踐中能夠有效提高學生的創新能力。因此,教師可以組織一些社會實踐活動,幫助學生認識社會,拓寬學生視野,加深學生體驗,增強地理學科的趣味性。如,在教學《大規模的海水運動》中,教師可以通過實驗拋給學生一個問題:教師取出盛著水的玻璃器皿,水面上放一塊塑料泡沫,代表表層一定區域內的水體,問:怎樣可以讓這一區域內的水體運動。學生的答案各不相同,有的說吹氣,有的說把水槽一端的水輕輕舀掉……在給予學生充分的肯定之后,隨機選取學生用大家說的方法嘗試一下,并進行觀察。教師順理成章地開展《大規模海水運動》的教學。
三、注重學生遷移能力的培養
在教學中,要幫助學生認識到利用他人的說法或者意見,能夠有效地幫助自己改正錯誤或者缺點,為完善或者改正提供借鑒,這樣一來,同樣是促進了學生的創新思維發展。這其實就是我們常說的“舉一反三”“觸類旁通”,能夠有效幫助學生提高知識的遷移能力,調動學生思維,有效提高創新思維能力。在教學過程中,可以講一些有關聯的知識內容匯總,再將其中的不同之處予以區分,辯證地加深學生的知識記憶,以此類推,學生能夠就一類事物進行推
理,對其他相關事物予以解答。通過不同的角度、不一樣的思維定式去思考問題,使學生的思維變得更加靈活。由此可見,知識的遷移也就是一次創新的過程,是提高學生創新思維能力的有效方法。
創新意識是促進一個國家、一個民族不斷發展的動力,對國家和民族來講有著至關重要的意義。教師――作為未來國家建設者,要充分發揮我們每一位學生的創新潛力,激發學生最大的創造力。不斷探索新的教學方法和教學模式,給予學生正確的引導,增強他們創新的勇氣和信心。
參考文獻:
[1]楊建軍.初中地理課程教學淺析[J].青春歲月,2011(18).
關鍵詞:地理教學;課堂質量;媒介;新課改;主體性
新理念下的地理教學,要讓學生真正地學好它,要求教師置身于整體的地理教學情境中,從更寬廣的社會、倫理及教育層面激發自我意識的覺醒。一方面需要不斷地改進教學方法,培養學生的地理思維能力和動手實踐能力,創造良好的地理教學氛圍,調動學生學習地理的積極性和主動性。另一方面需要不斷向學生強調地理學科重要性的教育,引導學生學習地理的興趣,讓學生在輕松的氛圍中掌握住每節課的知識。
1 以課堂質量為中心抓好課堂教學
組織好課堂教學,注意信息反饋,關注全體學生,調動學生的有意注意,使其保持相對穩定性。同時,使學生產生愉悅的心境,激發他們的情感,盡量使課堂語言簡潔明,克服重復的毛病,創造良好的課堂氣氛,課堂提問面向全體學生,注意引發學生學地理的興趣,課堂上講練結合。如果發現部分同學疲憊了,講個笑話,或者跟某個學生開個玩笑,寧可耽誤一定的少許時間,我們也要喚醒學生學習的興趣。
地理學科與其他學科相比,最突出的特征是大量運用各種地圖、圖表、照片、圖片來表達地理事物的空間結構聯系和空間的概念及其發展變化過程。進行教學時我們要特別強調熟練解讀各種類型的圖,并能在圖上填繪重要地理事物的位置或分布區,我經常運用圖互變、文圖互變、圖表互變法轉換思考問題的角度,推導地理規律和原理;通過各種讀圖、填圖、繪圖、分析示意圖題型訓練提高應變能力和地理綜合思維能力。在平時的地理教學中,重視學生的圖文轉換、文圖轉換能力的訓練,培養學生動手畫圖的能力,在練習和考試講評中,引導學生從平時開始重視答題規范,從平時開始訓練合理規范答題,用地理語言表述答案。
依據建構主義理論,學生是學習的中心,是信息加工的主體、知識意義的主動建構者,教師是學生主動建構意義的幫助者、促進者、引導者。貫徹以學生為主體,教師為主導,學生自學為主線的“三主”原則,重視學生的參與性、探究性,充分調動學生自主學習,讓學生體驗成功的快樂。因此在進行講課的過程中我采用自主討論法、多媒體教學等多種教學方法有機結合進行授課。例如:
①以傳統教學法與多媒體教學法等教學手段相結合,引導學生分析繪制出簡圖解釋地理現象的成因來突破重點。②采用自主討論法、圖表導學法,進行分組活動,通過討論完成并突破本節課的難點。
2 教師的提問要結合一定的媒介來進行
學生經過高中階段兩個學年的地理學習,基本掌握了高中地理和世界地理概述的基本內容,初步掌握了一些學習地理的基本方法,具備了一定的識圖、讀圖能力和分析地理現象、地理事物的能力,對高中地理知識已經有了初步的全面了解,掌握了高中地理的基礎知識,具有簡單的地理思維能力這為現階段的地理學習與復習打下了一定的基礎。但學生的初中地理基礎知識嚴重缺乏,讀圖識圖的基本方法欠缺。他們在地理空間概念方面、讀圖能力方面都有一定的局限性,這就要多針對問題多加訓練,把這部分知識掌握好。
例如在進行“海水運動”這一課的教學時,教師出示錢塘江大潮的圖片,提問為什么錢塘江大潮出現在8月18日?從畫面可以看出潮汐對海岸工程帶來巨大影響,我們稱之為潮災。以上介紹了這些潮汐的成因,就是為了了解潮汐的規律,并運用規律,以預防潮汐對航海與海 岸工程建設帶來不利影響。除了波浪、潮汐等常見的海水運動方式外,科學家們發現海水還常年比較穩定地向一定方向做大規模流動,這就是洋流。洋流流動的方向相對穩定,流量也相當大,但越往深處流速越小,因此洋流主要表現為表層海水運動。海水這樣常年穩定的大規模運動的最主要的動力是什么?教師可以在黑板上板書:是大氣運動和近地面風帶。復氣環流模式圖,并板圖。假如圖中區域正是某一大洋,在近地面風帶(信風帶和西風帶)的吹拂下海水的運動即是風海流,用紅色粉筆在大氣環流模式圖上畫出南北赤道暖流、北半球西風漂流,用藍粉筆畫出南半球西風漂流(紅線表示暖流,藍線表示寒流)。這樣可以有效的培養學生根據已有知識自行推理地理現象之間的因果聯系,培養地理思維能力。
3 適應新課改,提高學生的課堂主體性地位
新教材加強了對地理事物和現象的分析過程,突出地理技能和地理方法的訓練,有意識地為學生的自主學習、合作學習和探究學習創造條件。強調開展多種地理活動,激發學生對地理學科的濃厚興趣。使學生學習新知識的過程成為探究問題的過程,獲取技能和方法的過程,情感態度與價值觀培養的過程。教學過程中倡導師生互動,倡導學生積極參與,樂于探究,勤于動手,有利于提高課堂教學效果。
因此,我們要在轉變課堂教學模式、改變教學方法與手段等方面大膽革新。新課程注重“師生互動”、“充分發揮學生主體作用”等教學原則,為此,在教學過程中我們力爭改變過去“一言堂”的局面,變學生被動的接受為主動的合作、探究式學習,努力做到轉變自己角色與地位,由過去課堂上的權威變為學生共同學習的伙伴、朋友、指導者。在教學過程中關注每一位學生的表現,重視每一位學生的成長,具體做法有:①課堂提問、討論發言要求有記錄,一段時期內要確保每位學生都有在課堂上充分展示自己才智的機會;②組織各類活動時,要求所有學生共同參與。
如在進行板塊構造學說教學時,我鼓勵每一位學生把教科書中的《大洋板塊與大陸板塊移動圖》制作成《大洋板塊與大陸板塊的移動》多媒體課件,讓大洋板塊和大陸板塊以連續相向的方向移動,使大洋板塊向下府沖,大陸邊緣褶皺隆起,引發火山地震的現象作為學生自己的作品生動地呈現在學生自己的眼前,促進學生學習自主性的發展,提高學生的課堂主體性地位。
總之,隨著我國教育改革的深入,新課程實施需要高質量的專業化的地理教師,新一輪國家基礎教育課程改革對教師的素質提出了更高的要求,這就要求地理課堂教學要進行相應的改革,要求教師從教育觀念、教學方式等方面做相應的調整,改變學生的學習方式和思維方式,培養學生的地理意識和解決實際問題的能力。這就需要我們利用一切條件為教學服務,把傳統較為死板的課堂轉化成新時代的生動課堂。把現代信息技術,現代教育理念,以及生活的點滴與生活的現實結合起來,使學生學起來越快,越輕松,課堂氣氛更活躍,課堂教學更有效。
參考文獻
1 楊愛玲.地理教學中地理案例的分類與編寫[J].地理教學,2005(4)
關鍵詞:溢油回收船;配置設備;收油系統
資助項目:國家科技支撐計劃項目(2014BAH17F01);國家發改委2015年海洋工程裝備研發及產業化專項項目。
海上溢油就是石油在海上運輸或開采過程中的流失。據聯合國有關組織統計,每年由于人類活動而流入海洋的石油約1000萬噸,其中海上油井井噴事故和油輪事故造成的溢油高達220萬噸。
1 海上溢油的危害
雖然海洋對石油污染有自凈能力,但不是無限的。石油進入海洋后造成的污染對海洋環境和海洋生物資源的危害是相當嚴重的。通常,1升石油完全氧化需要消耗40萬升海水中溶解氧,因此,一起大規模溢油污染事故能引起大面積海域嚴重缺氧,使大量魚蝦、海鳥死亡,或使經濟魚、蝦、貝類產生油臭味,降低海產品的食用價值;浮油被海浪沖到海岸,沾污海灘,造成海灘荒蕪,破壞海產養殖和鹽田生產,污染、毀壞濱海旅游區;若清理不及時,還易發生爆炸和火災,釀成更嚴重的經濟損失和人員傷亡。而其長期影響導致的潛在危害則更加嚴重:海上油膜會大大降低海水與大氣的氧氣交換,從而降低海洋生產力,破壞海洋的生態平衡;石油中的毒性芳香烴化合物極易進入水中并且停留很長時間,并在生物體中長期積累,最終必將危害人體健康;濫油沉降到海底后,會危及底棲生物和甲殼類動物的正常發育。因此,一次大的溢油事故造成的影響會延續十幾年甚至更長時間。
由此可見,對于海上溢油給人類帶來的危害決不能掉以輕心。要保護好海洋環境,除了加強海洋石油開發活動和海上運輸的管理,減少意外溢油事故的發生外,同時要加強對海上溢油的監測,提高對海上溢油事件的應急反應能力和溢油治理能力。
以下簡單列舉了近年來幾個油田溢油的案例。
a.渤海灣蓬萊19-3油田溢油事件
2011年6月4日和6月17日,渤海灣蓬萊19-3油田相繼發生兩起溢油事故,先后約有700桶(115m3)石油溢出漂到海面,2600桶(416.45m3)礦物油基泥漿泄漏并沉積到海床,造成油田周邊及其西北部6200km2海域海水污染(超第一類海水水質標準),1600km2的沉積物污染,其中870km2海域海水受到嚴重污染,給渤海海洋生態和漁業生產造成了嚴重影響。
b.美國墨西哥灣Deepwater Horizon石油平臺溢油事件
2010年4月20日,美國墨西哥灣Deepwater Horizon石油平臺由于油井甲烷氣體充溢立管和噴發,并燃燒造成爆炸,導致整個平臺沉沒。事故造成11人不幸遇難,17人受傷,2億多加侖海底石油噴涌,受污染海域達1500km2,85天后才堵住漏油。專家預測徹底清污需要十年時間。此次溢油屬于深海作業事故,處理技術難度、影響規模、持續時間等均遠超歷史上發生的所有溢油事故。漏油對于港灣的環境破壞,需要數十年進行全面評估。行業專家擔心海底46億加侖的石油和天然氣儲備中的很大一部分會噴涌入海灣。漏油嚴重影響海灣居民的經濟發展。
2 國內、外溢油回收船的需求
專業溢油應急船舶是國際上公認的處理水上大規模溢油事故必不可少的關鍵設備和重要保障??梢灶A見,隨著海洋油氣開發不斷升溫,以及世界范圍內對于海洋環境保護要求的不斷提高,對溢油回收船將有越來越大的需求。
3 國內、外溢油回收船的現狀,設備配置情況
目前,世界主要沿海發達國家都擁有專業的溢油應急船舶,以應對突發性水上溢油污染事件。近年來,我國的水上溢油應急綜合能力有了顯著的提升。
一般情況下,專業溢油應急船的應具備的應急功能及其裝備配備要求如下:
(1)收油系統及其油水儲存處理輔助裝置
船載收油系統(或稱收油機)是溢油應急船舶必備的裝備,是指根據選定的船舶類型的特點專門設計用來回收水面溢油、油水混合物而不改變其物理、化學特性的機械裝置。收油機的工況與船舶航行作業工況二者互為匹配是決定收油系統是否能夠發揮效能的關鍵,這也是目前一些溢油應急船的主要設計缺陷。船載固定式收油機一般為動態斜面(DIP)或帶式,這類收油機的回收能力一般較大,理論回收能力都可達到100m3/h以上,其他可臨時放置在船上使用的收油機主要有堰式、轉盤式、刷式、真空式和繩式等,這些種類的收油機不適用于固定裝置在專業溢油應急船上。固定式收油機可選擇在船首、船單側或雙側安裝或雙體船中間安裝。
(2)溢油監視監測系統及其裝置
目前廣泛使用的船上溢油監視監測裝置為雷達系統。該系統結合優良的雷達信號處理程序和高精度的運動補償機制,可在復雜海況下掃描雷達輻射海域,并在保持船舶航行的情況下精確鎖定極小的油區,在溢油雷達顯示器上清晰地顯示出了油膜的形狀和面積,可以使用雷達測繪功能對油膜進行跟蹤測繪和圖像保存。該裝置已在多起海上溢油事故中發揮了巨大的作用,雷達監測功能得到了極好的驗證。目前,我國多數的專業溢油應急處置船上不具備雷達監視監測能力,成為影響溢油應急船快速反應和夜間作業重要因素之一。
(3)圍油欄及吊裝設備
溢油應急船上載有的圍油欄主要是用于圍控海上溢油,以便回收和清除。一般溢油應急船載用的是充氣式(近海也可用柔性快速布防式)圍油欄,長度在400米左右,通常用2個卷繞架或集裝箱存放。橡膠充氣式圍油欄尺寸一般為1500型或2000型,遠海還要大一些,布放時需臨時充氣,回收時需進行放氣,布放回收時間長、重量大、需人力多、水中阻力大,對船舶性能要求較高,但有抗拉強度大、圍控性好,可有效防止溢油逃逸,適用海區較深、海況較惡劣等情況。
(4)噴灑裝置
消油劑的噴灑可通過船載固定式噴灑裝置和便攜式噴灑機實現。消油劑噴灑系統要求高效、可靠、操作簡單。固定設置在工作船上的噴灑臂可在短時間內展開,擴展噴灑寬度,其噴頭能夠在噴灑消油劑時實現最佳的霧滴直徑和合理的分布,可提高消油劑的有效利用率,從而節省消油劑。噴灑臂可方便地調節噴灑高度和角度,以適應不同的現場情況。根據油膜的厚度和作業航速,適當調節消油劑流量控制閥來控制消油劑的噴灑劑量,實現快速、經濟的大面積消除水上浮油。
(5)應急卸載泵
應急卸載泵主要用于當船舶發生船艙破損時,需緊急卸駁艙內存有著仍然可能溢出的油類物質,減少溢油量。另外當在溢油事故發生初期圍控及時的情況下,水上溢油比較集中、油層比較厚,可用于直接從水面抽吸、回收溢油。卸載泵還可用來將溢油回收過程中回收到臨時儲油設施中(如輕便儲油罐、浮動油囊等)的油輸送到油罐車。在船損有沉沒危險時,卸載泵可協助卸載(排水和油)調整船的平衡狀態。應急卸載泵應當滿足相應的吸程和揚程性能要求,具有防爆、防雜質等功能。
參考文獻
[1] 孫建新,張春昌.專業溢油應急船溢油處置能力及其裝備探討[J]. 中國海事. 2013(06)
[2] 鄒云飛,張德文,張鵬. 溢油回收船的現狀及發展趨勢[J]. 中國水運(下半月). 2015(05)
作者簡介
在浙江省溫嶺一個普通的沿海小漁村,隱藏著一處我國最大的潮汐發電站——江廈潮汐試驗電站。潮汐是怎么發電的?電站又為什么會建在這里呢?
在海邊,人們可以看到有時海水上漲,淹沒大片的海灘;到了一定時間,海水又慢慢退回去。一天之內,海水一般漲落兩次。這種海水有規律的周期性漲落現象稱作潮汐。人們把白天發生的海水漲落現象稱為潮,夜晚發生的海水漲落現象稱為汐。
那么到底是什么力量在支配著大自然的這種神奇變化?為什么會有漲潮與落潮呢?原來,太陽和月亮對地球表面海水都有引力,地球也在轉,海水也受到離心力的作用,這兩個力的合力叫引潮力。因此,是引潮力吸引海水運動。
在宇宙中,地球始終圍著太陽轉,月亮始終圍著地球轉。地球上的海水受到太陽、月球的引力以及地球自轉離心力的影響,隨著每天太陽的升起、落下以及月亮的更替,海水也被每天兩次地拉起又拉回。
然而,大自然的這種規律性的潮汐現象并不是永遠一致的。
當太陽、月亮、地球三者形成直角的時候,引潮力最小,就是小潮。而到了農歷每月初一,太陽、月亮、地球三者在一條直線上,到了農歷每月十五,地球轉到中間,太陽、月亮、地球還是在一條直線上,這時引潮力最大,就產生了海水大規模漲落的景象,也就是大潮。
每年的農歷八月十五前后,會有成千上萬的人們從四面八方慕名來到杭州灣錢塘江口,為的就是要親眼目睹錢塘江大潮。當潮水來時,聲如雷鳴,排山倒海,猶如萬馬奔騰,蔚為壯觀。為什么錢塘江的潮汐現象會產生如此壯觀的滔天巨浪呢?我國的科學家經過多年研究和調查發現,錢塘江涌潮之所以產生如此巨大的能量,跟它所處的地理位置有很大的關系。從地圖上我們可以清楚地看出,杭州灣獨特的喇叭口地形,越往內陸越小,隨著人??谧冋?,潮水的能量就會越聚越多,最后形成氣勢磅礴的錢塘江大潮。
江廈潮汐試驗電站所在的樂清灣,和杭州灣有類似的地形。天然形成的樂清灣會讓寬闊的海面一下子變窄,這也就是選在這里建潮汐電站的原因之一。
一些國家很早就已經在利用有利的地形修建潮汐電站。1967年,世界上第一座大型潮汐電站——朗斯潮汐電站在法國投入運行,裝機容量是24萬千瓦;1984年投入運行的加拿大安納波利斯潮汐電站,裝機容量是2萬千瓦;2011年,韓國建成世界上最大的潮汐發電站,裝機容量達到25.4萬千瓦。那么,我國的潮汐電站又是什么時候起步的?它又為什么修建在浙江呢?主要因為浙江沒有什么大的煤礦,也沒有油田,而潮汐資源則相對比較豐富。
我國常規的發電方式主要是煤或石油作為動力的火電站或是在河道上修建的水電站為主。然而,浙江省經濟發展迅速但常規能源卻很匱乏。于是人們開始認識到,潮汐不需要開采地球上有限的能源,隨著大海每天規律地潮漲潮落,就能為人類帶來電能。
我國擁有1.8萬千米長的海岸線,潮汐資源豐富,沿海的浙江和福建兩省就占全國潮汐資源的90%以上。因此在沿海地區的人們很早就建有小型潮汐發電站,但發電量小,只是小范圍供電,不成規模。到了上個世紀80年代,中國最大的潮汐發電站_江廈潮汐電站落成,總裝機容量3900千瓦。它同時也成為世界第4大潮汐發電站。目前,江廈潮汐電站已經并入國家電網,向千家萬戶輸電。每年有720萬度電來自江廈潮汐電站,這么多的電量究競是怎么產生的呢?
在樂清灣,人工修建的大壩將樂清灣分為外海和內海。將近1千米的大壩只是發電站蓄水的一部分,大壩的一端留有1個開口,進出海水。發電廠房就建在這個位置,這里的海水流速就會更快。在漲潮時,湍急的海水就滾滾地往內海進水,堤岸壁上的黑色印跡就是最近這幾天到達的位置高度。
在海平面以下幾十米深的發電機房,電廠的負責人說,潮差1.2米就可以開始發電,達到3米,達到實際的滿負荷。但是現在庫容有點減少,機組增加,原來5臺機,現在6臺機了,把發電潮差相對提高,一般提高到1.8米開始發電,這樣發電時間短一點,但是效率更高一些。
潮差指的是潮漲與潮落之間的落差。潮差越大,發電量就越多。據專家測算,樂清灣最大潮差可以達到8米,平均潮差5米,潮汐資源十分可觀。那么,潮汐發電是如何把潮差變為電能的呢?平時水閘是關閉的,當潮水來時,外海一側水位升高,形成勢能。當水位升高到1.2米時,開閘放水,海水推動水輪機工作流向內海,水位下降,勢能經過轉化,通過發電機發電。
發電廠房里,6臺巨大的水輪機都在開足馬力。漲潮時的巨大水流都要經過水輪機流進內庫,雖然看不到里面,但僅憑轟鳴的聲音也能感受到波輪和潮水的激烈碰撞。伴隨著水輪機的轉動,它也將湍急的海水變成照亮千家萬戶的電能。
其實,生活在沿海的漁民很早就知道利用大海的潮汐變化來掌握出海打魚的時間。當然現在已經有了更科學的手段。每天,工作人員會根據水文信息繪制出的潮位變化圖來確定發電的時間,當潮位漲到最高點時,這時候,發電機開始發電。
江廈潮汐電站有一個獨特的地方。每天漲潮的時候開始發電,同時,退潮時也可以發電。也就是說在1天24小時里,潮水要經過兩次漲落,電站可以發電4次,這被稱作單庫雙向發電。我們知道,漲潮時的潮水來勢洶洶,可是退潮時海水就變得平靜多了。那么,江廈潮汐電站是怎么做到退潮時也能發電呢?事實上,退潮時,同樣是等內庫的水高于海面的水時,落差達到1.2米,開閘發電。發電機是怎樣做到雙向都能發電的呢?原來,秘密就隱藏在這水輪機里。當正向發電結束之后,水輪機的輪片方向還可反方向旋轉,這就實現了單庫雙向發電。
可人們不禁疑惑:杭州灣遠比樂清灣寬廣,而且據調查,杭州灣的潮差更是達到了8.9米,成為我國的最大潮差,那么錢塘江為什么沒有建潮汐電站呢?事實上,早在1958年,國家就已經注意到了杭州灣的潮汐資源,如果在杭州灣發展潮汐電站,發電量將非??捎^。但是,杭州灣的喇叭口地形雖然符合建潮汐電站的條件,但是杭州灣的潮水流速快,泥沙含量多,海水推動水輪機進入內海的時候,流速會變小,發電量就會減少。大量的淤泥會堆積在內庫,影響發電量。