用之不竭的能源

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1、用之不竭的能源——潮汐潮汐是怎样产生的？　　钱塘潮，自古以来为天下奇观。每年的农历八月十八是观潮节，海潮特别大。海潮到来之前，江海共长天一色，钱塘江水静静地向东流动。说来也很奇怪，突然间一阵阵隐隐的雷声传来，举目远望，只见海天之间一道白色的长线滚滚而来，响声越来越大，数米高的潮头排成一线越来越近，最后以万马奔腾之势，自东向西呼啸而过，江面上顿时恶浪翻滚。这惊心动魄的一幕，使人们真正感受到大自然的神奇力量。　　钱塘潮是一种潮汐现象，人们把白天海面的涨落称为“潮”，把夜间海面的涨落称为“汐”。居住在海岸附近的人们早就发现了这种潮汐现象。　　那么，

2、潮汐究竟是怎样产生的呢？原来，月亮绕着地球不停地旋转，由于地球和月亮之间存在着万有引力，月亮对地球的引潮力把地球上的海水吸向靠近自己的一边。结果，对着月亮的海水被吸得凸向相反的方向。这样，地球上的海水就向两头凸出，而中间部分的海水就凹下去了。这一凸一凹，随着地球的自转就形成了海水的涨落，一天就出现了两次涨潮，两次落潮。　　有人要问，太阳不是对地球也有引力吗？是的，太阳的引潮力也会引起地球上海水的涨落，其原理是一样的。不过，太阳离开地球的距离比月亮远得多，对地球的引潮力小，所以它对海水涨落的作用也比月亮小，还不到月亮的一半。日常所见到的海水涨落

3、这种潮汐现象主要就是月亮和太阳的引潮力共同作用的结果。由于这个缘故，每月农历初一和十五，月亮、太阳和地球处于一直线上时，月亮、太阳对地球施加的引潮力所产生的合力最大，这时的海潮就大，称作大潮；每月农历初八和二十三，月亮、太阳和地球三者的位置成一直角，此时它们的引潮力就会相互抵消一部分，合力最小，这时的海潮就小，称作小潮。这样，一个月就会出现两次大潮、两次小潮。　　另外，由于地球绕太阳公转的轨道呈椭圆形，所以地球离开太阳的距离在一年中是变化的，因而太阳对地球的引潮力也会发生变化，同时，还有其他星球对地球引潮力的影响，所以海水的涨落还有年变化和多

4、年变化。再者，潮汐还受到地理位置和沿海地形的影响。　　归根到底，是月亮和太阳共同引起了地球上海水大范围的涨落，伟大的法国文学家曾把这种现象形象地比喻为“大海的呼吸”。这种“呼吸”产生的水位差（即潮差）是一种位能，人们称之为潮汐能。据估计，世界海洋潮汐能的总蕴藏量可达27亿千瓦。例如，加拿大的芬地湾，最大潮差可达18.5米，估计潮汐能有2000万千瓦，英吉利海峡潮差13.5米，潮汐能有8000万千瓦。海洋中蕴藏的如此巨大的潮汐能，多少年来一直引起人们的注意。　　最大的潮汐　　世界上最大的潮汐发生在芬地湾。它位于加拿大的新斯科舍半岛，新不伦瑞克省

5、和美国的缅因州之间。在加拿大新斯科省明纳斯湾的本科特海角，最大的潮差平均达14.5米。1953年，在里夫湾更有一次每次海潮涌起达16.6米的潮汐记载。如何开发潮汐能？　　怎样开发利用潮汐能呢？人们首先想到的是将海水涨落的水位差所具有的位能转变为动能，若把这种动能再转变为电能，就是潮汐发电。　　早在1000多年前的唐代，我国沿海的居民就利用潮汐能来碾磨一谷。到了11世纪，法国、西班牙、英国等国沿海的居民也开始利用涨落潮的水位差来带动水轮，碾磨谷物，后来又发展到用它来锯木、提升货物等。可以说，潮汐能是人类开发最早的地种海洋动力资源。　　1866年

6、，自从德国发明家西门子发明了电机以后，水力发电的美好前景一直鼓舞着人们开发潮汐能。既然河流可以通过筑坝来提高水位发电，那么10多米高的潮汐水位差，岂不是也可以用来发电吗？19世纪末，德国工程师克诺布洛赫提出了建立潮汐发电站的方案。他提出在德国的易北河下游修建蓄水池，在涨潮时蓄积海水进行发电，但末成功。原因是潮汐发电并不像河水水力发电那样简单：潮汐产生的落差远远低于河的差，潮汐水位有明显的日、月变化和年变化，很不固定，有时大、小潮之间的水位差异可达一倍左右；海水还有腐蚀性，易发生生物附着以及水库泥砂淤积等问题。1913年，法国科学家派恩提出在诺

7、德斯特兰岛和法国大陆之间建立一座发电站的设计方案：在岛与大陆之间建造一条2.8千米的大坝：坝上再建造一座试验性发电站。第一次世界大战期间该电站成功地发出了电。这是世界上第一座潮汐发电站，也是人类第一次从海洋里获得电能。它采用的是单向型运动方式，即只有落潮时才能发电，所以每天只能发电10小时左右，未能充分利用潮汐能。为解决这一问题，人们提出了许多种方案，但却一直未能如愿。　　潮汐电站的兴起　　直到1967年，法国人才在英吉利海峡的朗斯河口，建造了世界上第一座具有商业规模、发电量市辖区4万千瓦的大型潮汐电站。该电站采用的是单库双向型发电方式，只建

8、一个蓄水库和一条堤坝，涡轮机和了电机组便均能满足正反双向运转的要求。这样，涨落潮时均能发电。朗斯电站的涡轮机组的结构很像电灯泡，所以人们把它称为灯泡型贯流式机组，这