沙漠里的奇迹城市:迪拜从哪里来?
如果你站在828米高的哈利法塔(Burj Khalifa)顶层观景台往下看,会发现脚下这座城市像被施了魔法:左手边是泛着碎金光泽的阿拉伯湾(Arabian Gulf)海水,右手边是延绵到天边的鲁卜哈利沙漠(Rub' al Khali Desert)沙丘,而整座城市就稳稳当当“长”在这片蓝黄交织的荒野里——这就是迪拜(Dubai),全世界最像“沙漠奇迹”的城市。
<sidebar title="💡 小知识">鲁卜哈利沙漠也叫“空旷之地”,面积约65万平方公里,相当于3个法国的面积,是世界上最大的流动沙漠,沙丘最高能超过300米,比100层楼还高。</sidebar>
一、沙海之间的坐标:迪拜在哪里?(Location of Dubai: Where the Desert Meets the Sea)
要理解迪拜的奇迹,首先要搞清楚它的“先天条件”:它位于亚洲西南部的阿拉伯半岛(Arabian Peninsula)东北角,是阿联酋(United Arab Emirates,简称UAE)七个酋长国里面积最大、人口最多的一个,整个酋长国的面积只有北京市的一半大,却住着超过330万人口,比很多小国家的人还多。
迪拜的海岸线全长约72公里,一半是天然的海岸,另一半是后来填海造出来的。它的南边是全世界最大的流动沙漠鲁卜哈利沙漠,北边是阿拉伯湾,中间只隔着一条窄窄的迪拜湾(Dubai Creek)——这条宽不到1公里的小海湾,就是100年前迪拜人全部的生活中心。
100多年前的迪拜湾畔,你能看到的最高的“建筑”是椰枣树,最热闹的地方是独桅帆船(Dhow)停靠的码头:船上的商人从印度运来香料和棉布,从非洲运来象牙和木材,再把迪拜本地渔民捞的珍珠和种的椰枣卖到全世界。那时候整个迪拜的人口不到1万,连电都没有,晚上点的是椰油灯,小孩的玩具是自己用椰枣树干做的小船,在湾里划着玩。
<keyword dubai>迪拜</keyword> <keyword uae>阿联酋</keyword> <keyword arabian_peninsula>阿拉伯半岛</keyword> <keyword rub_al_khali>鲁卜哈利沙漠</keyword> <keyword arabian_gulf>阿拉伯湾</keyword>
1.1 建城前的“天赋禀赋”:除了沙子,还有什么?
很多人觉得迪拜以前就是一片荒芜的沙漠,其实它的“先天条件”比很多沙漠城市好得多:首先,它有天然的海港,迪拜湾的水深足够让独桅帆船停靠,风浪也比外海小很多,是天然的好码头;其次,它周围的海域是珍珠贝的天然栖息地,20世纪初的迪拜湾里,珍珠贝的数量多到小孩下水摸鱼都能摸到好几个;第三,虽然周围是沙漠,但迪拜的地下有浅层地下水,以前的人挖个几米深的水井就能喝到淡水,不用像其他沙漠城市那样跑几十公里找水。
当然,迪拜也有所有沙漠城市的通病:太热、太干、沙子太多。夏天最高温度能到50℃,降水量全年不到100毫米,相当于北京一年降水量的1/6,而且风一吹全是沙子,以前的人夏天都不敢开窗户,不然一晚上床上全是沙子。更麻烦的是,以前的地下水是咸的,能喝的淡水只有迪拜湾里的一点河水和打出来的浅层地下水,1万个人用刚好,10万个人用就不够了。
<keyword pearl_farming>珍珠养殖</keyword> <keyword desalination>海水淡化</keyword>
1.2 从渔村到国际化大都市:迪拜的100年
迪拜的现代化进程,几乎就是全世界城市发展的“加速版”:100年的时间,它从只有1万人的小渔村,变成了有330万人口、全世界最高的楼、最豪华的酒店、最繁忙的港口之一的国际化大都市,这个速度比纽约、伦敦快了10倍都不止。
迪拜的发展史可以分成四个阶段,每个阶段都对应着一次技术突破:
- **第一阶段:1833年-1930年,珍珠贸易时代**。1833年,来自阿联酋内陆的巴尼亚斯部落(Bani Yas tribe)成员迁居到迪拜湾畔,在这里搭起帐篷、捕鱼捞虾,迪拜这座城市的第一块“基石”就这么落下了。19世纪末,迪拜的珍珠贸易开始兴起,整个海湾的珍珠几乎都是从迪拜运出去的,1910年迪拜的珍珠出口额已经达到了1000万卢比,相当于现在的10亿人民币,整个城市都靠珍珠业养活。
- **第二阶段:1930年-1970年,萧条与石油时代**。1930年代,全球爆发经济大萧条,珍珠的需求量暴跌,再加上日本发明了人工养殖珍珠,天然珍珠的价格直接跌了90%,迪拜的珍珠业直接崩溃,整个城市陷入了萧条,很多人饿肚子,只能去其他国家打工。1958年,工人们在迪拜南部的沙漠里挖到了黑色的石油,1966年开始出口,迪拜一下子就有了钱,开始修路、建学校、建医院。
- **第三阶段:1971年-1990年,建国与基建时代**。1971年,阿联酋正式成立,迪拜成为七个酋长国之一,这时候迪拜的领导人谢赫·拉希德·马克图姆(Sheikh Rashid bin Maktoum)做了一个大胆的决定:不靠石油过一辈子,要把迪拜建成整个中东的贸易和旅游中心。于是迪拜开始狂建基础设施:1979年建成了杰贝阿里港(Jebel Ali Port),1985年成立了第一个自由区(Free Zone),1990年代建成了全世界最大的购物中心迪拜购物中心(Dubai Mall)的前身。
- **第四阶段:1990年至今,奇迹与转型时代**。1990年代,迪拜开始搞“地标战略”:2001年启动棕榈岛(Palm Islands)填海项目,2004年启动哈利法塔(Burj Khalifa)项目,2010年哈利法塔竣工,成为世界第一高楼,迪拜一下子成了全世界的网红城市。现在迪拜的非石油经济已经占GDP的95%以上,石油收入只占不到5%,是全球少数几个“不靠石油也能活得很好”的石油国家。
<keyword burj_khalifa>哈利法塔</keyword> <keyword jebel_ali_port>杰贝阿里港</keyword> <keyword palm_islands>棕榈岛</keyword> <keyword free_zone>自由区</keyword>
二、思考小问题:沙漠里为什么能建大城市?
讲完迪拜的发展史,你可能要问一个核心问题:一片全是沙子、100年前只有1万人的沙漠,怎么就能住下330万人口,还有全世界最高的楼、最豪华的酒店?要回答这个问题,我们首先要搞清楚:迪拜的“奇迹”不是天上掉下来的,而是靠三类核心技术“造”出来的。
很多人觉得迪拜有钱所以什么都能建,其实钱只是工具,真正支撑迪拜城市运转的,是三类别人也能学、但需要花大功夫去研发的技术: 1. 能源技术:沙漠里最缺的就是电和水,迪拜靠海水淡化、太阳能发电等技术,解决了“没电没水”的问题,这是建城的基础; 2. 建筑工程技术:沙漠里的沙子是流动的,高温、风沙、高盐度的空气都会腐蚀建筑,迪拜靠特殊的地基、防风结构、隔热建材等技术,解决了“在沙地上建高楼、让建筑能用几十年”的问题; 3. 全球服务配套技术:迪拜要吸引全世界的人来工作、旅游、做生意,靠的是港口、物流、自由区、签证政策等配套服务,解决了“城市建起来了,怎么让全世界的人都愿意来”的问题。
接下来的三个案例,就是这三类技术在迪拜的真实应用,我们会看到这些技术是怎么从“图纸”变成“现实”,支撑起整座沙漠城市的运转的。
三、实践案例1:沙漠里的“水工厂”:迪拜的供水系统(Case 1: Water Factories in the Desert: Dubai's Water Supply System)
沙漠里最缺的是什么?不是钱,不是石油,是水。迪拜全年降水量不到100毫米,相当于每平方米的土地一年只能接1升水,还不够一个小朋友喝一天,而330万人口每天需要消耗超过100万立方米的水,相当于400个标准 Olympic swimming pool 的水量,这些水从哪来?答案就是迪拜的海水淡化厂。
3.1 从“没水喝”到“水用不完”:迪拜的供水技术进化史
100年前的迪拜,水是最珍贵的资源:每家每户都要去公共水井排队打水,一桶水要卖1个迪拉姆,相当于现在的2块钱人民币,很多穷人连水都喝不起。1950年代,迪拜建了第一个小型海水淡化厂,用的是老式的“多级闪蒸(Multi-Stage Flash, MSF)”技术,就是把海水加热到沸腾,变成水蒸气,再把水蒸气冷却成淡水,这个方法能造水,但特别费电,每造1立方米水要耗20度电,相当于开20个小时的空调。
现在的迪拜海水淡化厂用的是更先进的“反渗透(Reverse Osmosis, RO)”技术,这个技术的原理就像用超级细的筛子筛海水:筛子的孔径只有头发丝的十万分之一,盐分和杂质都被挡在外面,只有水分子能过去,现在每造1立方米水只耗3度电,比20年前省了85%,淡化水的成本也从每吨20块钱降到了5块钱,比瓶装水便宜多了。
<sidebar title="💡 小知识">反渗透技术最早是1950年代美国航天局为了给宇航员造淡水发明的,现在全世界有超过2万家海水淡化厂用这个技术,迪拜的淡化厂是全球最大、效率最高的之一,技术已经出口到20多个国家。</sidebar>
迪拜现在有10多个大型海水淡化厂,全部集中在杰贝阿里港附近,每天能造超过500万立方米的水,足够供500万人使用,是迪拜最主要的淡水来源。剩下的20%淡水来自地下蓄水层,迪拜在沙漠里建了上百个巨大的地下蓄水池,把淡化好的水存在里面,夏天用水高峰的时候再抽出来用,不会出现断水的情况。
3.2 沙漠里的“超级水管”:输水系统的技术细节
造好了水还要能送到每家每户才行,迪拜的输水系统全长超过2000公里,相当于从北京到广州的距离,这些水管不是普通的钢管,而是用特殊的高密度聚乙烯(HDPE)材料做的,耐腐蚀、抗压,埋在沙漠里能用100年都不会坏。而且水管里还有自动监测设备,只要有一处漏水,控制中心1秒钟就能发现,派人去修,迪拜的管网漏损率只有5%,比全世界平均的30%低多了。
现在迪拜的供水系统已经做到了“24小时不停水”,哪怕夏天最高温50℃,水管里的水也不会断,而且水质达到了世界卫生组织的最高标准,直接就能喝,不用烧。100年前连水都喝不起的迪拜人,现在每天平均用水量是300升,相当于每天喝150瓶矿泉水,这个变化连以前的人都不敢想。
四、实践案例2:直插云霄的“沙漠之针”:哈利法塔的建造技术(Case 2: The Desert Needle Piercing the Clouds: Construction Technology of Burj Khalifa)
迪拜最标志性的建筑就是828米高的哈利法塔,它比原来世界第一的台北101大楼高了320米,相当于多建了70层楼。很多人觉得建这么高的楼只是为了“争第一”,其实哈利法塔的建造技术,解决了所有沙漠城市建高楼都会遇到的核心问题:沙地地基不稳、风沙大、高温。
4.1 在流动的沙子上建高楼:哈利法塔的地基技术
沙漠里的沙子不是固定的,踩上去会往下陷,更别说建几百米高的楼了。哈利法塔的地基一共打了50米深,直接打到了地下的岩石层,用了1.4万立方米的混凝土和3.5万吨的钢筋,相当于把埃菲尔铁塔的钢筋用量翻了一倍。而且地基里还加了很多桩基,一共打了192根直径1.5米的混凝土桩,每根桩能承受3000吨的重量,相当于2000辆小轿车的重量,哪怕周围的沙子往下陷,地基也会牢牢固定在岩石上,不会晃。
<sidebar title="💡 小实验">你可以试着把一根筷子插进沙子里,再插进泥土里,看看哪个更稳?哈利法塔的地基就是先把沙子挖走,再打到岩石层,相当于把筷子插到了水泥地上,当然稳啦!</sidebar>
4.2 抗风又隔热:哈利法塔的建筑设计
迪拜常年刮沙漠热风,夏天最高温能到50℃,如果建筑的设计不好,要么被风吹晃,要么里面热得像蒸笼。哈利法塔的外形是三层“Y”字形,这个设计不是随便想的:当强风吹到塔上的时候,三层翼面能把风切成小股,吹到塔上的风力比旁边的普通高楼少40%,
——所以哪怕遇到12级台风,哈利法塔顶部的晃动幅度也不会超过1.5米,相当于一个成年人的身高,住在里面的人根本感觉不到晃。而且这个“Y”字形的设计还能让每层的住户都有更好的采光,不会像普通高楼那样中间的房间黑乎乎的。
除了外形,哈利法塔的建筑材料也是专门为沙漠环境定制的:外墙用的不是普通玻璃,而是双层中空Low-E玻璃,表面镀了一层特殊的金属膜,能反射90%的太阳光和热量,相当于给整栋楼穿了一件“防晒衣”,夏天的时候,整栋楼的空调能耗比普通高楼低了30%。有工程师算过,这层特殊玻璃一年能给哈利法塔省下超过1000万度电,相当于1万个普通家庭一年的用电量。还有,哈利法塔的
还有,哈利法塔的垂直供水供电系统也全是专门为沙漠环境设计的:因为楼太高,普通的水管没法把水送到800米高的顶层,迪拜的工程师给哈利法塔设计了128个独立的供水分区,每个分区都有自己独立的增压泵,就像给楼装了128个“小水泵”,从下到上逐层送水,哪怕顶层用水量再大,水压也足够,不会出现“水流小得像蚂蚁爬”的情况。供电系统也是一样,迪拜在楼里装了3个独立的变电站,哪怕其中一个坏了,另外两个也能立刻顶上,不会断电,夏天50℃的高温里,楼里的空调也不会停。
哈利法塔从2004年启动建设到2010年正式竣工,总共花了6年时间,期间一共用了超过1.1万名工人,最多的时候一天有7000多人在工地上干活。沙漠里施工的难度比普通城市大得多:夏天室外的温度能到50℃,沙子的表面温度能到70℃,工人们上午10点到下午4点根本没法在室外工作,只能凌晨和晚上施工,工地的食堂一天要准备10万瓶冰矿泉水,不然工人容易中暑。而且沙漠里的风沙特别大,施工的时候如果不做防护,刚浇好的混凝土表面会被沙子打坏,出现一个个小坑,所以工地上到处都拉着防风的网,就像给整个工地盖了一层“蚊帐”,把风沙挡在外面。
最关键的是混凝土的技术:普通混凝土在50℃的高温下凝固的时候会开裂,就像冰淇淋在高温下会融化变形一样,哈利法塔用的混凝土是迪拜的工程师和德国、美国的材料专家一起花了2年时间研发的特种混凝土,里面加了特殊的冷却剂和聚合物,就像给混凝土“吃了退烧药”,凝固的时候会自己散发热量,不会因为高温而开裂。整个哈利法塔一共用了33万立方米的这种特种混凝土,如果把它们倒在地上铺成一条厚10厘米、宽10米的路,能铺330公里长,相当于从迪拜到阿联酋首都阿布扎比的全程距离。这些混凝土的抗压强度达到了每平方厘米80公斤,相当于在指甲盖那么大的地方压8公斤的重物都不会坏,足够支撑828米高的楼几十年的重量。为了测试桩基的稳定性,工程师在每根桩上压了5000吨的重物,相当于3300辆小轿车的总重量,连续压了24小时,桩基的最大变形量只有2毫米,比一根头发丝的直径还小,完全符合设计要求。
<sidebar title="🔍 哈利法塔的小秘密">哈利法塔的顶层还有3个私人直升机停机坪,如果你有私人直升机,可以直接飞到顶层回家。楼里还有世界最高的清真寺,在第158层,做礼拜的时候能俯瞰整个迪拜的城市景观,很多住在顶层的富豪每周都会来这里做一次礼拜。</sidebar>
很多人觉得建这么高的楼肯定特别费电,其实哈利法塔的能耗比同规模的高楼低了30%,它的外墙用的不是普通玻璃,而是双层中空Low-E玻璃,表面镀了一层特殊的金属膜,能反射90%的太阳光和热量,相当于给整栋楼穿了一件“防晒衣”,夏天的时候,这层玻璃能挡住相当于1000台空调同时运行的热量,一年能省下超过1000万度电,相当于1万个普通家庭一年的用电量。而且哈利法塔的中水回收系统能把楼里所有生活污水过滤之后用来浇花、冲厕所,每年能省下10万立方米的水,相当于400个标准游泳池的水量。这些技术后来都被用到了迪拜的其他高楼上,现在迪拜所有新建的高楼都必须符合“节能30%以上”的标准,不然不能开工。
五、实践案例3:沙漠里的“世界十字路口”:杰贝阿里港与迪拜自由区(Case 3: The "World Crossroads" in the Desert: Jebel Ali Port and Dubai Free Zone)
如果说海水淡化是迪拜的“水心脏”,哈利法塔是迪拜的“城市名片”,那杰贝阿里港和迪拜自由区就是迪拜的“经济发动机”,它们支撑着迪拜成为全世界最繁忙的贸易和物流中心之一,也是迪拜“不靠石油也能富”的核心原因。
5.1 在沙漠海边挖出世界级大港:杰贝阿里港的技术细节
杰贝阿里港是迪拜在1979年建成的,当时迪拜的领导人谢赫·拉希德做了一个大胆的决定:在距离迪拜市中心40公里的沙漠海边,挖一个全世界最大的人工港。当时很多人觉得他疯了:沙漠里连人都没有,建港给谁用?但谢赫·拉希德说:“迪拜的位置太特殊了,它连接着欧洲、亚洲和非洲,只要港够大、够方便,全世界的商人都愿意来这里。” 为了建这个港,迪拜一共挖了1.2亿立方米的沙子,相当于把3000座金字塔的沙子挖走,才挖出了港口的航道和码头,港口的面积后来扩展到了134平方公里,相当于2个澳门的面积,能同时停靠200艘超大型货轮,每年处理的货物超过1亿吨,相当于2亿辆小轿车的总重量,是全球Top10的港口之一。
现在的杰贝阿里港是全世界自动化程度最高的人工港之一,90%的装卸工作都是无人起重机完成的,这些起重机有自动导航系统,能精准地把集装箱放到船上或者卡车上,一个工人坐在控制室里,能同时操作5台起重机,一天能装卸1000个集装箱,比人工的效率高了10倍,而且装卸的出错率只有0.01%,相当于装卸1万个集装箱才会错1个,比人工的出错率低100倍。而且杰贝阿里港的通关系统是“秒级通关”:货轮还在海上航行的时候,船上的货物信息就已经通过电子系统传到迪拜海关了,货轮靠港之后,只要货物没有违禁品,1小时就能完成所有通关手续,比全世界平均的通关速度快了5倍。现在全世界有超过80个国家的货物会经过迪拜中转,你在中国买的很多从欧洲、非洲运来的商品,很可能就是从杰贝阿里港转口的,迪拜相当于全世界的“物流中转站”。
除了杰贝阿里港,迪拜还在迪拜湾沿岸填海造了几十平方公里的新城区,比如迪拜码头(Dubai Marina)就是填海造出来的,这里的海岸线全是人工的,住着超过10万人口,是全世界最高密度的高端住宅区之一,停着的游艇比很多小城市的汽车还多。
<sidebar title="📦 你身边的迪拜港口">你玩的乐高玩具、穿的运动鞋、用的手机,很多都可能和迪拜港口有关:乐高的中东总部就在迪拜自由区,所有运到中东国家的乐高玩具都是从这里的仓库发出去的;很多中国生产的运动鞋,会先运到迪拜自由区的仓库,再分到欧洲和非洲的国家,比直接运到欧洲能省10%的成本,速度快3天。</sidebar>
5.2 吸引全世界的“政策魔法”:迪拜自由区技术
杰贝阿里港旁边就是杰贝阿里自由区,这是迪拜第一个自由区,也是全世界最大的自由区之一。自由区的概念是迪拜在1985年发明的:在自由区里注册的公司,不需