④水对工业的发展和分布有特别大的影响。这是因为,水不仅是现代工业使用动力(水力)的重要来源,而且又是很多工业部门生产过程中的蓄热、冷却、洗涤、空调等必不可少的物质条件,尤其是冶金、造纸、印染等工业需水量特别大,据调查,生产每吨钢平均用水200—400吨,生产每吨棉纱需要350吨水;生产每吨人造纤维需用1200吨水。其布局要求接近丰富的永源,因此,水资源情况如何,常常是影响一个工业企业、工业区发展的性质和规模的重要条件之一。
⑤自然条件为工业提供了物质基础。工业生产和其它社会生产一样,与自然条件有着密不可分的联系,首先,工业选址和布局要求占用一定数量和质量的土地。钢铁联合企业、飞机制造厂、汽车制造厂等所需要的土地特别大。其次要有合适的地质基础和地貌条件。如工业用地最好平坦,坡度一般在5%以下比较适用,而且要求地面完整,大的重型工业所需要的厂址必须耐压力强等。再次工厂厂址要避免受洪水威胁。此外要注意风向频率等小气候。
3.工业部门结构
(1)工业部门的分类工业部门的划分方法各国不同,但基本相似,美国、日本、德国、法国和英国的工业部门包括矿业、制造业、公用事业、建筑业等。制造业也叫加工工业,其中又分许多部门。如美国包括粗金属、加工金属、一般机械、电机、运输机械、建材陶瓷与玻璃、木材家俱、仪器、纺织、橡胶、皮革、纸张、印刷、化工、石油、煤、食品、服装、烟叶等工业部门。
我国工业部门的分类可以区分为两大类:即生产资料生产和消费资料生产,前者主要为重工业,包括黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、电力工业、煤炭及炼焦工业、石油和加工工业、化学工业、机械工业、电子工业、建筑材料工业、森林工业、橡胶工业等;后者主要为轻工业,以农产品以及一些非农产品为原料,包括食品工业、饮料工业、烟草工业、饲料工业、纺织工业、化学纤维工业、缝纫工业、皮革工业、造纸工业、医药用品工业、文教用品工业、采盐业等。各个部门都有各自的技术经济特点,各有其不同的分布条件和特征,以下就主要工业部门加以阐述。
(2)主要工业部门
①能源工业。自然界中能够提供不同形式能量(如热能、电能、机械能等)的自然资源,叫做能源,包括煤炭、石油、天然气、水力、木材、原子能以及太阳能、地热能、风能、海洋能等。能源资源可以从不同角度进行不同的分类:在自然界中自然生成,没有经过加工或转换的能源,如煤、石油、天然气、油页岩、泥炭、核能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能等,称为一次能源;由一次能源经过加工、转换的能源,如电力、煤气、焦炭、氢、各种燃料油、酒精等,称为二次能源。在使用过程中不断减少,不能再生的能源如煤、石油、天然气、油页岩、核能等称为非再生能源;可以反复利用的能源,包括太阳能、水能、风能、地热能、海洋能等,称为再生能源。目前人类已能广泛利用的能源,称为常规能源,太阳能、风能、地热能、海洋能、核聚变能等,正处于开始利用或研究阶段,尚未能广泛利用,但有着广阔的前景,称为新能源。
能源是社会发展最重要的物质基础,没有能源,社会的发展是不可想象的,对工业生产来说,能源工业被称为工业的血液,充足的能源供应是经济顺利发展的重要保证,而能源不足就会成为经济发展的“瓶颈”。
人类对能源的利用随着生产力的发展而逐步扩大,基本上可以分为三个时期。产业革命前以利用草木燃料、水力畜力为主,为木柴能源时代。产业革命以后煤炭成为重要能源,其地位日益重要,形成煤炭能源时代,1900年煤炭曾占世界能耗总数的95%,虽然从20世纪初开始,逐渐利用石油、天然气,但仍以煤炭为主。直到1960年煤炭仍占世界能源的52.1%,但此后石油、天然气的地位超过煤炭,形成石油能源的时代。煤炭的地位日益下降(80年代以后有所上升)。核能发电虽成倍增长,但所占比重不高(表4-1)。
能源工业部门很多,主要包括煤炭工业、石油工业、电力工业。
A. 煤炭工业。煤炭是基本的能源资源和化工原料,又是生活资料。60年代以来,在飞速发展的廉价石油的竞争下,煤炭一度退居石油之后,但随着70年代的两次石油冲击,煤炭的地位重新上升,许多工业发达国家重新重视煤炭工业的发展。影响煤炭工业布局的主要条件是:
煤炭的储量是煤炭开发的前提。例如,设计能力年产在90—120万吨的大矿井,最低开采年限是50—70年,其最低设计储量是在9600—18000万吨;年产30—40万吨,最低服务年限为25—40年,最低设计储量要在1600—3800万吨以上。如果可采煤炭储量过小,就无开采价值。因此,储量是决定煤田布局的最重要的条件。
表4-1本世纪以来能源消费结构的变化*(%)
煤炭质量与煤炭开发利用方向直接相关。煤质煤种不同,其用途和对不同工业的适合性 也不同。煤炭中最重要的是无烟煤,含炭量一般在90%以上;其次是烟煤,含炭量在75— 90%;再次是褐煤,含炭量在60—70%;另外还有泥炭,含碳量最低,质量差。
煤田开采条件也影响煤炭工业布局。煤层的深度直接影响煤炭的开采方法和开采可能性。 煤层厚、层次多、储量集中有利煤炭开采。一般适合的开采厚度要在0.5米以上,水力采煤 煤层厚度不得低于1米,低于0.5米的煤层,只可用地下气化法开采,太薄煤层无开采价值。 20多年前采煤最深界限为500米,现在已达1500米,超过1500米的煤田,虽然储量大,煤 层厚也无法开采。例如,我国山西省煤炭开发条件好,吨煤能力投资仅相当于全国平均数的 60%,吨煤生产成本相当于全国的80%。
煤炭工业产品以量大、笨重、并须不断运输为特征,所以位置、交通运输条件是布局煤 炭工业的重要条件。煤田地区交通发达,接近消费市场,其他条件稍差也适于开采,反之则 影响其开发。
B.石油工业。开采和加工石油的工业部门称石油工业,狭义仅指石油开采业或称采油 工业。石油在矿物能源中发热量最高,每公斤达10000—11000大卡。而标准煤是7000大卡, 木柴约4000大卡。其次,石油又是塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、染料、医药、 炸药、化肥等的化工原料。石油产品用途广泛,现代化的工业、农业、武器装备(包括导弹、 火箭等)都需要石油及石油产品提供燃料油及润滑油脂和原料。第三,石油运输方便,适于长途运输和管道运输。由于它有着许多优越性,所以近些年来产量增加很快,在能源消费中的地位日益增高。
作为采掘工业的石油开采,资源条件是决定性的因素,故勘探石油资源,并评定其储量,是石油开采的前提条件。石油资源储量以油田大小作为其价值评定的重要标准,一般可采储量在5亿吨以上的为特大型油田,7千万—1亿吨以上的为大型油田,7千万吨以下的为中小型油田。
石油的质量主要指理化性质,它对石油的开采和加工利用影响很大,测量原油质量的指标有石油的比重,凝固点,粘度,含磁率等,如石油比重一般在0.75—1之间,比重小时,石油含轻质油的成分较高,价值大,利于开采,节省投资。
一个油田的开发利用价值不仅取决于油田的储量和质量,而且受所处地理位置的重大影响,如果石油储量大而位置过于偏僻,开发利用不便,经济价值就会大大降低。我国的大庆、大港、胜利、华北等油田都靠近经济发达地区,地理位置优越,开发利用条件较好。
C. 电力工业。生产、输送和分配电能的工业称为电力工业,包括发电、输电、变电等环节。但经济地理学侧重于研究发电厂的布局问题。
电力是工业的基本动力,没有电力保证,任何现代化工业都不可能发展。电力属于二次能源,其发展必须有一次能源煤、油、气的发展为基础。目前世界上最普遍的电站是以煤炭和石油、天然气为燃料的火力发电,其次是水力发电,第三是原子能发电。
火力发电的优点是:发电稳定,基础投资少,建设工期短,设备利用率高,可接近消费区等。其缺点为:燃料消耗大,运转起动慢,易发生事故,电力成本高。火电站的布局必须考虑有充足的燃料供应,有充足的水源,以及适宜的地质条件,注意环境保护,减少污染。
水力发电具有成本低廉,污染小,节省燃料而且具有防洪、灌溉、航运、旅游等综合利用效益等优点。但与火电站比,水电站建设工程投资大,受自然条件影响大,占地多(据估计平均每千瓦容量要迁移库区0.4人,淹地0.6亩,处理淹没损失的投资平均要占水电站总投资的10—15%),为其不利之点。在全部电力中水电的地位虽不太高,但个别国家由于拥有丰富的水资源,加之开发条件较好,水电在电力生产中的比重较高,据1984年统计,水电在总电力生产中的比重以巴西(94.1%)、加拿大(65.4%)等国为最高,成为以水电为主的国家。
原子能电站又叫核电站,它是利用铀和钚等核原料在原子反应堆中裂变反应产生的能发电。世界原子能发电发展非常迅速,因其有较大优越性。核能的能量密度高,每1公斤铀-225的裂变能量相当于2500吨煤,使用燃料少,运输量小,为在缺乏其他能源地区建厂提供便利。世界核反应堆不断增长,其中数量最多的是美国,而核电占电力比重最多的是法国(60%以上),比利时占57.8%。我国已开始在工业发达,耗电量大,但能源资源缺乏的东南沿海地带发展核电站,如广东大亚湾核电站和浙江秦山核电站。
②冶金工业。冶金工业是原材料工业的重要组成部分,国民经济的任何一个部门都同金属材料有着密切的关系。工业发达国家都拥有较大规模的冶金工业。冶金工业包括黑色冶金工业即钢铁工业,及有色冶金工业两个部门。
A. 钢铁工业。钢铁工业是冶金工业的重要组成部分,包括开采、精选、矿石烧结,以及冶炼钢铁和轧制钢材等诸多门类。钢铁工业生产主要分三个阶段:第一,由高炉炼铁;第二由转炉(平炉或电炉)炼钢;第三,由轧机轧制钢材。为了节约燃料、原料和运输费,将上述三阶段生产结合在一起,进行连续作业的工厂,称为钢铁联合企业。
钢铁工业所必需的原料、燃料和辅助材料,主要有矿石(原矿和人造富矿)、焦炭、石灰石、耐火材料和废钢铁等。其产品主要是生铁、钢锭和钢材。煤矿和铁矿结合或接近,是钢铁工业布局的最优条件,国内外具备如此优越条件而建成的钢铁基地并非少见。但是较多的情况是煤、铁不接近,总要长途运煤或运铁矿,钢铁厂址就煤就铁问题一直是钢铁工业布局规划和建设的重要原则。早期,钢铁厂利用富矿(比起贫矿用矿量少),炼铁技术低,耗煤量大,因而钢铁工业多就煤。随着配煤技术的推广,耗煤量减少,高炉大量利用贫矿(生产人造富矿),钢铁厂址乃趋向铁矿产地。但是,伴随钢铁工业这原料工业的发展,机械、化工以及许多采矿、能源、原料、制造工业和轻工业也逐步发展起来,那里成为一个综合性工业基地,能源消耗量将大大增加,因此,就煤就铁问题,仍是钢铁基地布局的一项复杂的技术经济工作。此外,在消耗大量钢铁原料和产生大量废钢铁的城市,建立钢铁厂也是钢铁工业布局的一种形式。
运输因素和消费因素是钢铁工业的重要条件。钢铁工业的供、产、销需要大量的运力和运输设施来配套。一个年产100万吨的联合企业年运输量达800万吨左右,需要有铁路干线或河运干线才能胜任。因此,选厂时应尽可能利用已有铁路干线,水运便利的地区,宜沿河建厂,充分利用廉价水运,以降低生产成本。钢铁工业不能接近原料地时应尽量接近消费地,机械制造中心可建设钢厂。
此外,钢铁工业占地多,用水量大,污染重也必须在布局中加以考虑。