我们能否在不使用化石燃料的情况下疏浚荷兰？

# 能否在不使用化石燃料的情况下疏浚荷兰？ 来源：https://solar.lowtechmagazine.com/2018/08/could-we-dredge-the-netherlands-without-fossil-fuels 1699年配有帆的刮泥器比例模型。图片：Maritiem Digitaal  [查看原图] [查看抖动图像] 几个世纪以来，疏浚业一直是荷兰经济的支柱。如果运河、港口和河道几年不加以维护，整个国家实际上就会陷入停顿。 如今，疏浚作业依赖燃油动力船只，每小时消耗燃油高达3000升。然而在早期，荷兰的水道疏浚主要依靠人力，使用简单而巧妙的工具。 人工疏浚劳动强度极大，尤其是在水道加深的情况下。因此，后来辅以畜力、风力和潮汐力。不过在荷兰的部分地区，人们选择了不同的策略：设计了一种能在浅水道航行的新型货船。 ## 3500万立方米的淤泥 淤积是荷兰面临的严峻问题，该国位于多条河流的三角洲地区，这些河流携带大量淤泥和黏土颗粒。同时，可通航水道对于维持运输和贸易至关重要——荷兰拥有欧洲最大的港口鹿特丹。 每年需疏浚约3000万至3500万立方米的淤泥以维护荷兰水道。其中约75%来自咸水区域。仅鹿特丹港每年就清理2000万立方米淤泥。 疏浚需求持续增长。内河船舶和远洋船舶都在不断增大，需要更深更宽的水道。为提升可持续性、缓解交通拥堵而推行的"运输方式转移"政策，也促使更多更大的船舶投入运营，从而需要更多疏浚作业。 荷兰代尔夫特的人工疏浚场景。图片：Maritiem Digitaal  [查看原图] [查看抖动图像] 虽然大部分淤泥被倾倒入海，但每年仍有350万至500万立方米的受污染沉积物需要陆地填埋处理。此外还有对化石燃料的依赖。典型的吸扬式挖泥船泵送功率达2500千瓦，每分钟可清除100立方米沉积物。最大的挖泥船配备30,000千瓦发动机和6000千瓦泵送功率，全功率运行时每小时消耗3000升燃油。 ## 人工疏浚一个国家 淤积在荷兰是古老的问题，那么在化石燃料驱动的疏浚机械和船只出现之前，这项工作是如何进行的？ 几个世纪以来，荷兰主要依靠人工疏浚。疏浚工人站在小船上，用"疏浚袋"（baggerbeugel）刮取河底的淤泥。另一种方式是疏浚工人站在木板上，木板一端由河岸支撑，另一端由漂浮容器支撑。 疏浚袋。图片：Maritiem Digitaal  [查看原图] [查看抖动图像] 操作疏浚袋  [查看原图] [查看抖动图像] 疏浚袋是一种也用于泥炭开采的工具，是一根长达6米的长杆，末端装有环形金属刮刀和网兜。根据沉积物成分不同，有多种网兜和袋型可供选择。操作时，工人将手柄抵在肩上，双手拖动网兜刮过河底。 > 大规模疏浚工程会使用数千名配备疏浚袋的工人。 淤泥被拖上岸或卸到平底驳船上。在1822-1825年北荷兰运河建设等大型疏浚工程中，使用了数千名配备疏浚袋的工人。直到约1960年，疏浚工程承包商仍雇用配备疏浚袋的工人维护浅沟渠和运河。这种工具至今仍在销售。 ## 疏浚磨坊 人工疏浚繁重且耗时，因此人们设计了能减轻和加速任务的技术。同时，船舶尺寸不断扩大。16世纪末，"疏浚磨坊"问世，可疏浚深达2米的水道。它仍以人力为基础，但人们只是作为机器的动力源。 在疏浚磨坊上，一组工人操作大型踏车或绞盘，驱动桨轮从河底挖取淤泥并抛入系泊在旁的驳船。疏浚磨坊通常由两艘平底驳船组成，中间安装旋转轮。这些机械常由囚犯操作。  [查看原图] [查看抖动图像] 然而一个世纪后，商船吃水深度增加到3.5至5米——这超出了人力疏浚磨坊的能力。1622年，首台马力驱动的疏浚磨坊建成。三到六匹马驱动转轴带动斗链运转。由于劳动强度大，每小时需更换马匹。 1829年，马力疏浚磨坊可疏浚5-7米深的水道。在3.2米深度作业时，三到六匹马每小时约可收集20立方米淤泥。相比之下，现代平均吸扬式挖泥船——每分钟清除100立方米淤泥——相当于300台马力疏浚磨坊的效能。 驳船上的机械疏浚袋。图片。  [查看原图] [查看抖动图像] 原有疏浚技术也得到改进。机械疏浚袋在16世纪出现，当时有人想到用绳索通过绞盘拉动疏浚袋。机械疏浚袋可安装在船上，也可以多台疏浚袋和绞盘在驳船上并排作业。 19世纪上半叶发明了闸门式驳船。这种小船的底部可以打开而不致沉没。这样就缩短了清除淤泥的时间。该技术在现代部分挖泥船中仍在使用。 配有疏浚袋的闸门式驳船。图片：Maritiem Digitaal  [查看原图] [查看抖动图像] ## 刮泥器 荷兰人还利用可再生能源减轻劳动强度——特别是风力和潮汐力。从15世纪开始使用"刮泥器"（krabbelaar），一种在水流足够强时可疏浚沟渠的刮板。 水流强劲时疏浚变得容易，因为只需松动淤泥。潮汐会将这些物质冲刷入海。 人力驱动的刮泥器。来源：Maritiem Digitaal  [查看原图] [查看抖动图像] 人力驱动的刮泥器。来源未知  [查看原图] [查看抖动图像] 简易刮泥器类似大型耙子，在水体底部拖行。由马匹或人力牵引——有些由划艇拖拽。 ## 风力疏浚船 在风力和潮汐强劲的港口，刮泥器会配备帆具。这种三角帆船船尾宽阔、船底平坦。底部安装有带铁钉的耙具。在中潮时，将刮泥器置于冲刷盆地闸门前，高潮时盆地会充满水。 退潮时打开水闸，刮泥器在巨大水流冲击下推过港口，铁齿刮过河底。宽大的船尾（若风力良好还有帆具）使船只获得额外速度。无风时也可用马匹牵引。 > 退潮时打开水闸，刮泥器在巨大水流冲击下推过港口，铁齿刮过河底。 风力刮泥器至少自1435年起就在荷兰东南部使用。刮泥器的平底可铰接，通过缆绳下放以增加吃水深度。两个旋转门（与船体成约45度锐角）扩大了作业范围。  [查看原图] [查看抖动图像] 不过仍需人力操作。五到六人保持"巨兽"沿正确航道行进，另有两到三人通过滑轮和滑车组控制耙具在所需深度。 ## 疏浚的替代方案 疏浚并非应对水道淤积的唯一办法。直到19世纪，人们还选择加高河岸和堤坝以允许水位上升。这尤其适用于大型河流。 1825年的一份报告认为，疏浚大河在当时技术条件下不可行，因为这些河流太深太宽。直到蒸汽动力出现，才在大型河流实施疏浚作业。 弗里斯兰Skûtsje船。图片：Skûtsje Langwar  [查看原图] [查看抖动图像] 荷兰北部的弗里斯兰省展示了另一种疏浚替代方案。弗里斯兰人从未使用疏浚磨坊、马力磨坊，除疏浚袋外不用其他工具。他们一直人工疏浚，直到蒸汽机出现。 但他们以不同方式创新：1889年至1933年间，建造了1200艘吃水深度极有限的大型货船——即所谓的"skûtjes"。显然，吃水浅的船意味着更少的疏浚需求。这一策略让人想起中世纪中国的独轮车(https://solar.lowtechmagazine.com/2011/12/how-to-downsize-a-transport-network-the-chinese-wheelbarrow/)，它使交通运输在道路基础设施崩溃时得以继续运转。 ## 需要多少人力？ 在更可持续的未来，我们能否在不使用化石燃料的情况下疏浚荷兰？可持续性通常关注汽车和智能电器，但大型基础设施和维护工程呢？用太阳能或风能驱动现代挖泥船似乎不现实：这些船只需要巨大的化学电池组，既不实用也不可持续。 因此，作为Human Power Plant (http://www.humanpowerplant.be/)项目的一部分，我们研究了如果重新手工疏浚荷兰需要多少人力。为回答这个问题，我们组织了一次研讨会(http://www.humanpowerplant.be/manual-dredging-workshop-may-24.html)，在弗里斯兰一段水道手工疏浚，测量收集1立方米淤泥所需时间。结果如下视频讨论。 如需英文字幕，请点击CC： ## 来源： 采访与文献 国家疏浚博物馆(Nationaal Baggermuseum (https://www.nationaalbaggermuseum.nl/))，斯利德雷赫特，鹿特丹 Smallingerland历史典范，Smelne’s Erfskip 2010；Drachtstervaart，Smelne’s Erfskip 2015，ISBN 978-94-90543-08-02 荷兰技术史：现代国家的形成(1800-1890)。H.W. Lintsen，1992 《前工业时期的疏浚磨坊与刮泥器》(https://www.yumpu.com/nl/document/view/18609381/pre-industrial-dredging-rosmolens-en-krabbelaars-baggeren-vssd/2) Maritiem Digitaal (http://www.maritiemdigitaal.nl/) 《2015-2020疏浚大修计划》(https://www.hdsr.nl/publish/pages/2230/grootonderhoudsplan_baggeren_2015_tot_2020.pdf)。斯蒂赫特塞莱茵兰水利委员会 《2010年多年疏浚计划实施方案》莱茵兰水利委员会 《刮泥器船模》(http://www.zeeuwseankers.nl/nl-NL/verhaal/1282/scheepsmodel-krabbelaar)，Katie Heyning，泽兰锚点，2015年7月 《弗里斯兰湖区项目评估，2000-2010》，弗里斯兰省 《2007-2015疏浚实施方案》(https://www.wetterskipfryslan.nl/documenten-catalogus/schoon/baggeren-en-waterbodem/baggeruitvoeringsplan-2007-2015.pdf/view)。弗里斯兰水利委员会 《荷兰疏浚问题》(http://www.clo.nl/indicatoren/nl0210-baggerproblematiek-in-nederland)，环境数据纲要 [《2012-2018多年疏浚计划》](ttps://www.wshd.nl/binaries/content/assets/wshd---website/common/werken/meerjaren-baggerplan-2012-2018.pdf)，荷兰三角洲水利委员会 《疏浚船：从疏浚磨坊到吸扬式挖泥船》(http://www.maritiemnederland.com/achtergrond/hoe-was-het-ook-weer-1687/item1687)荷兰海事