最近一条新闻令人大跌眼镜:法国最大的核电站 —— 格拉夫林斯核电站,竟被一群小小的水母 “逼停”。一边是轻盈文艺的海洋舞者,一边是拥有 5.4 吉瓦(1 吉瓦 = 10 亿瓦)发电能力的钢铁堡垒,这场景颇有 “蚂蚁绊倒大象” 的滑稽感。
不管怎么说,这事确实发生了,而且其实并不罕见。全世界几乎所有沿海电站,都曾遭水母困扰,只是麻烦程度不同。
01 水母“闹电站”,这事儿不新鲜
早在 2009 年,青岛发电有限公司下属热电厂就遭遇大规模水母袭击。该热电厂在 800 米外的胶州湾设有直径 5 米的取水口,水母被吸入泵房过滤网造成堵塞。当时全靠工人轮流加班,每天清理两三万斤水母,才保住青岛市民用电安全。
2023 年,我国红沿河核电厂也遇水母袭击。尽管电厂早有防备,在取水口附近设置了海洋生物拦截网,但水母凭借数量优势挣断拉网钢丝绳,最终核电厂为安全起见被迫停机一段时间。
国外水母袭击事件更多。上世纪 70 年代,日本临海电站就频频遭水母群攻击,且日本水母会蜇人。2006 年日本核电站水母入侵事件,造成 9 名工人被蜇伤死亡。
就连美国 “里根” 号核动力航母,在澳大利亚执行任务时也遭水母袭击,进水口堵塞导致 “趴窝”,还被网民笑话许久。
类似例子不胜枚举,只要是大量使用海水的设施,都可能成为水母群 “攻击” 目标。且一旦遭遇袭击,目前除了停机,暂无更好应对办法。
一群全身近乎是水的柔软生物,为何如此 “厉害”?要解释清楚并不容易,这涉及流体力学、生态学、气象学和软物质物理学等多领域,我们一件一件的说。
02 水母专挑电站“碰瓷”?
为何电站总遭 “青睐”?难道水母会 “追着” 核电站跑?
核电站反应堆会产生大量热量,需用源源不断的海水降温。一个五百万千瓦级核电机组,每小时约需100万立方米海水,相当于半天抽干1个西湖的水量。
为获取足量海水,核电站取水口如同巨型 “吸尘器”,被安装在海流最稳定的区域。而水母看似在水中自在游动,实则游泳能力极差,面对强大洋流只能随波逐流。
于是,一场 “悲剧” 发生:洋流将成群水母带至岸边,恰好遇上核电站这个 “超级吸尘器”。水母并非主动攻击,只是恰巧路过,就被一股无法抗拒的力量吸入。
不过,核电站入水口并非毫无防备。每根管道截面积达几十甚至上百平方米,且都装有过滤装置。以法国格拉沃利讷核电站为例,其海水进水口安装的转鼓式过滤器,具备自净能力,可边工作边清洁。水母若想彻底堵死这类过滤器,必须形成 “大部队” 统一 “冲锋”。
按常识,水母不像鱼群有主动聚集能力,幼体出生后应被海水冲散、分散分布,为何会大规模聚集?科学家研究发现,在纯粹 “随波逐流” 情况下,水母行为类似 “溶解-扩散” 模型,会均匀飘散,不会聚集。但在阻挡、回流或地形约束等特殊外部环境下,水母会被动堆积成密集大群,就像河边、海边常聚集垃圾一样。
为弄清原理,科学家专门研究沿海海流、潮汐和波浪(即沿海流体动力学),通过复杂模拟,找到了一些预测水母大规模聚集的方法。
03 软乎乎的水母,咋成了电站“堵门高手”?
既然水母易在沿海因海岸与海流综合作用聚集,那这些柔软生物凭什么能堵住入水口?难道不能像打碎果冻一样破坏它们?
这就需要理解 “软物质的力致堵塞相变” 这一概念。其实不难理解,举个例子:喝珍珠奶茶时,若用吸管一颗一颗吸,珍珠能顺利通过;但猛吸一口,珍珠可能在吸管口挤成一团、相互卡住,彻底堵死吸管。此时,原本软糯 Q 弹的珍珠,表现出类似固体的特性。
水母堵塞滤网,就是放大版的 “珍珠堵吸管”。单个水母柔软脆弱,但当成千上万只水母被强水流高速推向滤网时,它们没有足够时间和空间通过滤网孔洞,会瞬间挤压在一起,体内水分被挤出,胶状身体组织相互纠缠、堆叠,最终形成密度高、透水性差的 “水母墙”。
这道墙形成后,后续水母会不断 “添砖加瓦”,使其越来越厚、越来越坚固,最终彻底封死冷却水入口。这就是所谓的 “相变”——从大量分散的柔软个体,从流体态转变为整体坚固的堵塞物。
可见,让核电站停摆的,不是单个或一群水母,而是巨量水母在特定流体动力学条件下发生的物理变化。
04 水母逼停电站:系统性风险
如今再看整个事件,逻辑便清晰了:水母 “逼停” 核电站并非简单的 “A 导致 B”,而是典型的系统性风险,如同多米诺骨牌,由一系列看似无关的因素环环相扣,最终引发灾难性后果。
这个链条是这样的:
第一环,全球生态系统变化。全球变暖使海水温度升高,缩短水母繁殖周期、加快生长速度;过度捕捞则消灭了水母的天敌(如海龟)和食物竞争者(如部分鱼类)。这就像把森林里的狼和兔子抓走,只留下羊,还为羊提供暖气和充足草料,羊群(水母)自然会爆炸式增长,这是 “自上而下” 与 “自下而上” 效应的叠加。
第二环,局部海洋动力学影响。特定洋流和风向,将近海暴发的水母群精准 “输送” 到核电站附近。
第三环,工业设施工程设计局限。核电站为保障效率与安全,需持续抽取巨量海水,其选址和设计使其必然成为被动的 “水母收集器”。
第四环,即前文提及的软物质物理学原理。巨量水母在强大吸力下发生 “堵塞相变”,对入水口造成致命一击。
05 对付水母有招吗?
面对这一问题,短期可升级工程技术:在远离入水口处安装更坚固的生物拦截网,或配备更强力的滤网清理系统;也有学者提议用声呐提前预警水母群动向,或在取水口设置气泡幕墙改变水流以驱离水母。
但从长期来看,这些都只是 “头痛医头、脚痛医脚” 的补救措施。要真正解决问题,必须回到链条起点 —— 修复被人类扰乱的全球生态系统。
水母在海洋生态中地位特殊:其幼体(水螅体、碟状体、幼水母体)是多种海洋鱼类的食物,但捕食体型大、含水量高的成体水母的生物较少。当海洋野生鱼类减少,大型水母必然泛滥。
或许有一个解决方案:调整人类食谱,减少野生鱼类食用比例,增加养殖鱼类消费。让人类用管住嘴的方式来保证电力的正常供应,你认为这有可能实现吗?