潮汐的利用

潮汐的利用

潮汐与工农业生产和国防建设有着密切的关系。我们的祖先很早就知道利用潮汐的涨落晒盐，趁涨潮的时候将海水纳入盐池，利用风吹、日晒，晒出白花花的食盐。早在春秋战国时代，海水晒盐就是一项重要的财政收入。到了两晋朝代，盐场已遍布东南沿海。我们的祖先还利用潮汐的涨落捕鱼，《青州府志》就有：“涨潮时，乘船出海置网，而待潮退，鱼皆满网”的记载。即便是到了现在，捕鱼、晒盐仍要利用潮汐涨落的规律。

古代劳动人民利用潮水上涨，顶托河中淡水来来灌溉庄稼，也是比较普遍的事。为了保护农田不受强潮的侵袭，人们还在海边建筑了其长度堪与万里长城媲美的宏伟的海塘（即海堤）。海上航行，更与潮汐、潮流紧密相关。许多港口大船要等高潮水深时才能进去；航船无论是在海上航行还是靠离码头，都要掌握潮流的特性。建筑海港，更要考虑潮汐潮流长期的变化规律，使它既不会被淹没淤塞，又要造价低廉。

军事上利用潮汐、潮流的规律，也十分广泛，舰艇的活动、登陆、布雷、发射水下武器等都必须正确掌握这些规律。l661年郑成功率舰队登陆台湾，驱逐荷兰侵略者，就是利用大潮高潮闯过平时难于通行的水道，出敌不意，一举登陆成功的。我人民解放军在解放沿海一些岛屿的战斗中，也是利用了有利的潮水条件进行登陆的。布放水雷，也必须考虑潮差的大小，布得太浅，低潮时水雷会露出水面，容易被对方发觉，起不到应有的作用，布得太深，则在高潮时不能被敌舰触发。同样起不到应有的作用。放置漂雷，必须正确掌握潮流的规律。第二次世界大战初期，法国曾利用英吉利海峡的潮流漂送水雷，袭击了大批在夜间航行的英国舰船。

开发潮汐的能量，是潮汐利用的另一个重要方面。潮汐的涨落，蕴藏着巨大的位能；潮流则蕴藏着巨大的动能，它们都能为人类做有用的功。只要月球和太阳在运转，潮汐的能量就永远存在，因此它是取之不尽，用之不竭的能源。我国古代劳动人民早已广泛利用潮汐的能量。他们用潮汐来推磨，用上涨的潮水把巨石搬至高处，以修建桥梁。当然，这种利用是很局限的还没有真正发挥潮汐的潜力。而现在，人们则着眼于将潮汐的能量变为电能，这就开辟了潮能利用的广阔的道路。

潮汐的涨落和潮流都可用来发电。只要在潮差足够大的海湾中河口修筑大坝，利用涨落潮的水位差就可进行发电。在流速足够大的地方安装水力转子，利用水流的动能也可进行发电。由于潮流速度不稳定，时大时小，有时甚至为零，因此利用潮流发电还存在许多问题，目前主要利用潮汐的涨落发电。当然，潮汐涨落也有周期性，不可能24小时都具有水位差，但这一缺陷是可以设法加以弥补的。

潮汐发电最简单的型式是建造单库单向电站，这种电站只有一个蓄水库。涨潮时打开进水闸门，让水库水位上涨，落潮时关闭进水闸门，打开排水闸门，利用落潮水流推动水轮机，自带动发电机发电。这种型式的电站结构简单，投资少，见效快，缺点是只能在落潮的时候发电，发电时间短，每天10小时左右，发电量也较少。

为了弥补单库单向电站的不足，人们设计了单库双向电站。这种电站仍然只有一个水库，但有4个闸门，水输机设在4扇闸门中间。涨潮时，打开1、4闸门，关闭2、3闸门，海水就经由水轮机流入水库内，实现涨潮时发电；落潮时打开2、3闸门，关闭1、4闸门，海水则经由水轮机从水库流入大海，实现落潮时发电。这种装置，只是在水库内外水位相等时才不能发电，其余时间都能发电，发电量和发电时间都比单库单向装置多。

为了24小时不间断地发电，人们又设计了一种双库单向电站。这种电站要建两个水库，一个水库在涨潮时进水，另一个水库在落潮时出水。因此，不管是涨潮还是落潮，两个水库

始终保持水位差，实现全日发电的要求。当然，这种电站的投资要比前两种大，但在满足用户需要方面却优于它们。

上述三种类型的电站各有特色，但其共同之点是只能提供不多的电力，也就是说只能建成小型的电站。要满足大工业城市用电的需要，必需设计功率更大、性能更优越的电站，灯泡型贯流式机组是目前比较先进的大型潮汐发电装置，世界上最大的法国朗斯潮汐电站采用的就是这种装置。该电站于1967年底竣工，单机安装10,000千瓦，总装机容量240,000千瓦，年发电量550,000,000度。这种电灯泡型贯流式潮汐发电站安装能双向运行的可逆式水轮机组，它们密封在形同灯泡的外壳里，末端有大型螺旋桨，固定在回转轴上，不管哪个方向的水流，都可推动螺旋桨旋转，带动发电机发电。

初步估计，全世界潮能高达30亿千瓦，年发电量达2,600亿度。眼下各国已建成的潮汐电站年发电量只有几亿度，但联合国《开发论坛》预测，到2000年可增加到600亿度。现在许多国家都在竞相开发潮汐能源，许多专家预言，未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。我国的潮能是十分丰富的，据估计可供开发的达3,600万千瓦，年发电量900亿度。其中，装机容量在500千瓦以上的有190多处，总装机容量2,100多万千瓦。我们已经知道，浙江、福建沿岸是我国潮能最大的地方，因此，我国沿海的潮汐资源主要分布在浙江、福建沿岸和长江北支，其装机容量约占全国潮能总容量的92％。这一带是建大、中型潮汐电站的好地方，而其它地方则宜建中、小型潮汐电站。

目前，我国已在山东省乳山县建造了白沙口潮汐发电站，在浙江省乐清湾建造了江厦潮汐发电站，运转情况都很良好。白沙口潮汐电站装机容量960千瓦，年发电量191万度。江厦潮汐电站装机容量3,000千瓦，年发电量1,070万度。其实，这两处的潮能远没有充分利用，据初步调查，乳山县乳山口的潮能装机容量可达15,000多千瓦，年发电量可达4,200多万度；乐清湾江岩山湖能装机容量更大，达550,000千瓦，年发电量达230,000万度。

长江北支最大潮差约6米，可开发的潮能有70多万千瓦，年发电量达22亿多度。浙江省杭州湾的最大潮差在7米以上，潮汐资源达530多万千瓦，年发电量达160多亿度，远远超过朗斯电站。

我国沿海各地还因地制宜地建立了许多小型潮汐电站，收到了显著的效益。小型潮汐电站工程简单，建造周期短，投资少，收益大，深受人民群众的欢迎。如浙江象山县的岳浦潮汐电站建成后，使当地水稻抗旱能力从42天提高到80天，水稻亩产从700斤增加到l,087斤。象山县的高塘潮汐电站建成后，水稻亩产从67斤跃为300斤。又如浙江省温岭县沙山潮汐电站建成后，不仅促进了粮食生产，使水稻亩产从400斤增到1,300斤，而且为群众提供了充足的照明用电。

兴建潮汐电站还可得到许多副产品，可以利用电站水库进行水产养殖；可以搞灌溉；可以进行围垦；还可以发展旅游事业，从而大大增加收益，降低建站成本。