李一勇,岳銘濱,李增軍,張乃受
(中交第一航務(wù)工程局有限公司,天津 300461)
橫跨渤海東西兩岸通道
——秦大跨海通道的設(shè)想
李一勇,岳銘濱,李增軍*,張乃受
(中交第一航務(wù)工程局有限公司,天津 300461)
從沿海交通特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要出發(fā),提出了橫跨渤海東西兩岸的秦大跨海通道工程的設(shè)想,并從地質(zhì)地形條件、工程技術(shù)水平和建設(shè)能力以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益等多角度闡述了工程建設(shè)的可行性、必要性和意義。
秦大跨海通道;渤海;橫跨
人們常把交通通道稱作大動(dòng)脈,比喻之精妙,在于同時(shí)體現(xiàn)了其輸送交流功能及其對(duì)于維持生命的重要性。盡管生物體和經(jīng)濟(jì)體是分屬不同學(xué)科領(lǐng)域的兩個(gè)概念,但要維持其運(yùn)作則都離不開物質(zhì)的輸送與交換,前者靠動(dòng)脈,后者靠交通通道。早在 18世紀(jì),英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家亞當(dāng)·斯密就指出,要想增加一個(gè)國家或地區(qū)的財(cái)富,在進(jìn)行資本積累的同時(shí),還必須通過分工來不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。而社會(huì)分工程度取決于進(jìn)行商品交換的市場范圍的大小,市場的大小又取決于交通手段的發(fā)達(dá)程度。交通手段是社會(huì)分工的必要前提,也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要前提。
習(xí)近平總書記在北京專題聽取京津冀協(xié)同發(fā)展工作匯報(bào)時(shí),特別強(qiáng)調(diào)要著力構(gòu)建現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),把交通一體化作為先行領(lǐng)域。京津冀協(xié)同發(fā)展成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)。京津冀瀕臨渤海,這一鮮明的地理特征深刻地影響著該地區(qū)交通體系的構(gòu)建和發(fā)展方向。因此,研究環(huán)海交通特點(diǎn),破解環(huán)渤海交通建設(shè)的關(guān)鍵,成為當(dāng)前區(qū)域發(fā)展的重要課題之一。
渤海是中國最大的內(nèi)海,遼闊的水面提供了舟楫之利,也同時(shí)阻隔了車輦之便,由此衍生出獨(dú)特的環(huán)海交通格局和依茲而存的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。環(huán)海交通的特點(diǎn)可概括為如下兩點(diǎn):
其一,陸路的末梢效應(yīng)疊加水路的集中效應(yīng),造成沿海地帶交通路網(wǎng)不足。一方面,環(huán)海地區(qū)的陸上通道均由內(nèi)陸向沿海延伸而止于岸邊,沿海地帶越靠近海岸,客貨車流量越低,形成所謂陸路末梢效應(yīng)。不僅如此,由于沒有來自或去往岸線另一側(cè)的過境車流,沿海地帶陸路網(wǎng)絡(luò)化程度受到限制,路網(wǎng)設(shè)施發(fā)展相對(duì)不足。另一方面,水路運(yùn)輸,由于需要專門的碼頭設(shè)施,只能在港口所在地之間組織點(diǎn)到點(diǎn)的船運(yùn),因此運(yùn)輸線路少而集中。加之船舶具有裝載量大的特點(diǎn),因而只有批量大且貨源穩(wěn)定的貨種才適合船運(yùn)。同時(shí),由于水運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施投資巨大,因此沿海港口之間都具有相當(dāng)?shù)木嚯x,港口設(shè)施主要服務(wù)于宏觀地域之間的運(yùn)輸需求,比如南北方之間內(nèi)貿(mào)或進(jìn)出口外貿(mào)運(yùn)輸需求。陸路末梢路網(wǎng)不發(fā)達(dá),水運(yùn)又主要不服務(wù)于區(qū)域內(nèi)運(yùn)輸,使得沿海地帶的交通運(yùn)力相對(duì)不足。以鐵路運(yùn)輸為例,環(huán)渤海及整個(gè)東部沿海地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)總量約占全國的 1/2,鐵路貨運(yùn)量約占全國的 1/3,客運(yùn)量約占全國的 1/6,而鐵路總長度僅占全國的 1/20[1]。
其二,沿海環(huán)行造成運(yùn)距增長,成本加大。如前所述,水運(yùn)具有運(yùn)力配置和航線分布高度集中,加之裝卸費(fèi)用較高,故不適合短距離運(yùn)輸。實(shí)際運(yùn)距的統(tǒng)計(jì)值直接反映采取公路、鐵路和水運(yùn)等不同運(yùn)輸方式的經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)距。我國公路貨物平均運(yùn)距達(dá)到 187 km,鐵路貨物平均運(yùn)距為747 km,水運(yùn)貨物平均運(yùn)距[2]為 1 781 km,這組數(shù)字代表著在我國現(xiàn)有的交通設(shè)施配置、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和價(jià)格體系之下的經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)距。渤海盡管是我國最大的內(nèi)海,對(duì)岸之間距離仍遠(yuǎn)達(dá)不到水運(yùn)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距,這就是為什么我們看到,盡管環(huán)渤海港口城市眾多,但相互間的海上運(yùn)輸也只是集中在大連—煙臺(tái)、大連—天津三點(diǎn)兩線。由此,環(huán)渤海地區(qū)巨大的客貨運(yùn)輸壓力主要還靠陸路,對(duì)岸之間的運(yùn)輸不得不環(huán)海繞行,背負(fù)起運(yùn)距增加造成的巨大的時(shí)間成本和燃油等成本的增加。
從區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度看,當(dāng)下的經(jīng)濟(jì)學(xué)者常有中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的第三極之說,指的是環(huán)渤海地區(qū),謂之環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈,且通常將其分為三個(gè)板塊,即東北、京津冀和山東。受特定地理?xiàng)l件的限制,東北和京津冀兩個(gè)地區(qū)的交通網(wǎng)絡(luò)幾乎各自獨(dú)立,兩張網(wǎng)中間僅通過山海關(guān)相連通。山海關(guān)北山南海,山海之間的狹長地帶寬度僅約10 km,是名副其實(shí)的咽喉要道。這一狀況自古未變,東北與內(nèi)地的交通受到極大的阻礙,急需擴(kuò)大兩網(wǎng)聯(lián)通,促進(jìn)東北與京津冀之間一體化運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)體系的形成。要拓寬東北與京津冀兩大運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)之間連接通道,實(shí)現(xiàn)兩網(wǎng)一體化發(fā)展,橫跨渤海的跨海大通道建設(shè)將是可供選擇的方案之一。
渤海位于北緯 37°07′至 41°00′,南北長約560 km,東西寬約 300 km。受此狹長水域阻隔作用最甚的就是東西兩邊的中點(diǎn),地圖上看就是秦皇島和大連兩地。其阻之害愈甚,其通之利愈大。渤海岸線如同一個(gè)“c”字形,大連是東出關(guān)外繞行最遠(yuǎn)之地,從秦皇島出關(guān)須繞道盤錦,相當(dāng)于走了一個(gè)弓背,行車?yán)锍虨?573 km。將兩地直接連通,“c”變成“e”,從秦皇島直奔大連弓弦距離僅 125 km,效益無疑極大,見圖 1。
圖1 秦大跨海通道示意圖Fig.1 Diagram of Qinhuangdao-Dalian cross-sea channel
環(huán)渤海“c”字形陸路交通的“e”變,將使環(huán)渤海交通徹底改觀。首先,秦大兩地跨海直連將直接拓寬山海關(guān)咽喉要道,使其通過能力加倍,減小該地區(qū)面臨的東北和京津冀兩大板塊經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的巨大交通壓力。其二,秦大跨海通道將構(gòu)筑東北和京津冀兩個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)之間的第二條聯(lián)絡(luò)線,變兩網(wǎng)通過山海關(guān)單點(diǎn)相連為網(wǎng)絡(luò)化互通,促進(jìn)關(guān)內(nèi)關(guān)外交通網(wǎng)絡(luò)一體化發(fā)展。
除交通體系的直接改善之外,秦大兩地跨海直連必將帶來區(qū)域發(fā)展的多方面綜合效益。首先,兩地之間汽車行程將縮短至 1 h,高鐵客運(yùn)行程更是僅需 0.5 h,可以預(yù)見,這將大大激活冀東和遼西兩地之間的人員貨物往來和經(jīng)濟(jì)互動(dòng),帶動(dòng)兩地城市群的進(jìn)化發(fā)育,形成環(huán)渤海新的經(jīng)濟(jì)生態(tài)。秦皇島和大連兩地也將成為京津冀和東北兩大板塊陸路交通的橋頭堡,這必將給兩地地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來新的增長點(diǎn)。特別是秦皇島目前已開通北至承德、沈陽,南至天津,西至北京的高速公路,秦大跨海通道的開通將打開其東大門,使秦皇島成為真正意義上的四通八達(dá)高速互連的交通樞紐,其在區(qū)域經(jīng)濟(jì)中的重要地位將充分顯現(xiàn)出來并轉(zhuǎn)化成切實(shí)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。其次,秦大跨海通道的建設(shè),將在遼東半島和北京之間構(gòu)建起直線交通,汽車行程將由現(xiàn)在的 840 km 縮短至 392 km,駕車只需 3.5 h 即可到達(dá),高鐵行程更是縮短至2 h以內(nèi),半島南端的大連被直接納入以北京為中心的2 h都市圈以內(nèi),京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的輻射作用將發(fā)揮到極致,前景不可限量。
渤海水淺底平,給跨海交通工程建設(shè)提供了良好的地形條件。從渤海水深分布特征看,為東北—西南向的淺海,坡度平緩,平均坡度僅為0.014%。渤海是我國水深最淺的領(lǐng)海,平均水深只有 18m,有 26%的海域水深在 10m 以內(nèi),中央海盆最深處只有 30m,只在渤海海峽的老鐵山水道,由于進(jìn)出潮流的沖刷作用,局部出現(xiàn)水深達(dá) 80m 左右的沖刷潮溝[3]。就海底地貌看,秦皇島和大連長興島連線,由六股河三角洲和灤河三角洲之間的空當(dāng)穿出,經(jīng)遼東淺灘北邊緣以北坡度僅 0.02%,大部分位于 25m 和 30m 等深線之間的海灣堆積平原,所過區(qū)域海底極為平坦,加之兩端均為基巖型海岸,全線地勢極為穩(wěn)定,為跨越渤海東西兩岸的極佳選線。
秦皇島—長興島沿線海區(qū)砂質(zhì)沉積形成良好地基。總觀渤海沉積類型的分布,遼東灣內(nèi)以較粗的粗粉砂和細(xì)砂為主;渤海中央海區(qū)兼有粗、細(xì)等各類沉積,但分布最廣的為細(xì)砂。在渤海中央海盆的北部以及渤海灣和遼東灣之間,有一條砂質(zhì)沉積帶,把遼東灣和渤海灣的淤泥質(zhì)海岸分開。灤河、六股河和復(fù)州河是砂性沉積物的主要來源,也有部分沉積具有殘留砂的特征。秦皇島至大連長興島之間的連線恰好處于砂質(zhì)沉積帶上,為工程結(jié)構(gòu)提供了良好的天然地基,使工程結(jié)構(gòu)形式和建設(shè)方案的選擇有了較大余地。
從地質(zhì)構(gòu)造看,北東向構(gòu)造是渤海最顯著的構(gòu)造特征。渤海的斷裂基本上有北北東向、北東向和北西向三組,各組的主要斷裂帶分別為郯廬斷裂帶和滄州斷裂帶、北塘—樂亭斷裂帶和濟(jì)河—廣饒斷裂帶以及渤中和渤南斷裂帶等。秦皇島至長興島連線避開了除郯廬以外的所有主要斷裂帶,使其成為橫跨渤海東西兩岸極好的線路。郯廬斷裂帶由我國黑龍江依蘭入境,南至廣東開平入海,是一條縱貫我國東部的巨型斷裂帶。其渤海段北起遼寧營口,南至萊州灣中部,長約500 km,呈弧形,北端寬度約 20 km,南端寬度約 40 km。郯廬斷裂帶是無法回避的,但以當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展水平是可以克服的。
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展,跨海通道建設(shè)技術(shù)和設(shè)計(jì)施工能力早已跨入世界先進(jìn)行列。跨海通道的難點(diǎn)往往在于跨越水運(yùn)通道的控制性工程,一般采取大跨度橋梁或海底隧道實(shí)現(xiàn)跨海通道與水運(yùn)航道的立體交叉。為滿足通航需要,往往要求橋梁具有很大的跨度和凈空高度供輪船從橋下通過;要求海底隧道有很大的埋深以保證隧道頂面以上有足夠的水深供輪船航行。我國跨海通道建設(shè)有許多代表性工程,以下僅舉幾例。所代表的技術(shù)水平和設(shè)計(jì)施工能力足以滿足秦大跨渤海通道的建設(shè)需要。
東海大橋是中國大陸第一座跨越外海的大橋,總長 32.5 km,大橋共設(shè)有 4 個(gè)通航孔,其中主通航孔為主跨 420m 的鋼混凝土箱型結(jié)合梁斜拉橋,凈高 40m,可供萬噸級(jí)船舶通過。杭州灣跨海大橋全長 36 km,大橋設(shè)北、南 2 個(gè)通航孔,北通航孔橋?yàn)橹骺?448m 的雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,通航標(biāo)準(zhǔn) 3.5 萬 t,南通航孔橋?yàn)閱嗡嗡髅驿撓淞盒崩瓨?,通航?biāo)準(zhǔn) 3 000 t。蘇通大橋總長8 206m,為雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,主孔跨度1 088m,通航凈空高 62m,可滿足 5 萬噸級(jí)集裝箱貨輪和 4.8 萬 t船隊(duì)通航需要。這些跨海工程的建設(shè)不僅應(yīng)用和檢驗(yàn)了諸多新技術(shù)開發(fā)成果,同時(shí)也鍛煉了設(shè)計(jì)施工隊(duì)伍并帶動(dòng)了施工裝備的發(fā)展。
南京緯三路過江隧道工程盾構(gòu)直徑達(dá) 14.5m,掘進(jìn)長度 4 140m,下穿 3 條航道。該工程的建設(shè)標(biāo)志著我國大直徑公路隧道盾構(gòu)法施工技術(shù)已經(jīng)成熟。
港珠澳大橋的建設(shè)更是將我國跨海交通工程建設(shè)能力和技術(shù)水平提升到了一個(gè)前所未有的高度。港珠澳大橋長 50 km,跨海逾 35 km,為世界最長的跨海通道工程,設(shè)計(jì)使用壽命長達(dá) 120 a,可以抗擊8級(jí)地震。工程主體由橋、島、隧三部分組成,其中伶仃水道以長約 6 km海底沉管隧道從下方橫穿,通航等級(jí)為 30 萬 t。港珠澳大橋的建設(shè)把我國跨海通道建設(shè)帶入更高的階段,為跨渤海工程的建設(shè)提供成熟的技術(shù)、人才和裝備。
從上述工程案例中可以看到,橫跨渤海的大通道建設(shè)有成熟的海上橋梁、海底隧道和海上人工島建設(shè)技術(shù)可資選用,可根據(jù)海上通航水道的分布和通航等級(jí)要求,在不同的區(qū)段采用橋、島、隧組合模式規(guī)劃出合理的建設(shè)方案。國內(nèi)的建設(shè)能力和技術(shù)水平完全可以支撐這樣一項(xiàng)宏偉工程的建設(shè)。
世界最大的1萬標(biāo)箱集裝箱船之一,“中遠(yuǎn)太倉號(hào)”從基線到桅桿頂部的高度為 65.7m。建造這個(gè)量級(jí)凈空高度的橋梁無論從技術(shù)上還是從設(shè)計(jì)施工能力上都不存在任何問題。因此,秦大跨海通道工程可以采用全橋方案,從而降低總造價(jià)。據(jù)測算,如采用全橋方案,秦大跨海通道工程投資規(guī)模大約在 1 000 億至 1 500 億元,所需資金可通過多渠道融資解決:可將大橋收益權(quán)作股權(quán)吸收財(cái)團(tuán)投資,或采取 BT、BOT 等承建方式向有實(shí)力的工程建設(shè)集團(tuán)融資,還可以兩岸地產(chǎn)和旅游開發(fā)權(quán)為標(biāo)的吸收民間融資,或是多渠道并舉。參照國內(nèi)資本市場和工程建設(shè)市場現(xiàn)狀以及大型工程投融資經(jīng)驗(yàn),該項(xiàng)目融資渠道將會(huì)是暢通的。
秦皇島作為冀東地區(qū)重要的出??冢劭诮ㄔO(shè)從未停止過,規(guī)劃中的西港東遷工程將掀起新一輪港口建設(shè)的高潮。渤海東岸的長興島新興工業(yè)基地建設(shè)也已初具規(guī)模,工業(yè)的發(fā)展必將帶動(dòng)港口建設(shè)的發(fā)展。但是天然岸線是有限的,無法滿足持續(xù)增加的建設(shè)需要。在天然岸線不足的情況下,兩地港口基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將不得不依賴填海造陸形成人工島,利用人工岸線來解決問題。人工島的建設(shè)必將不斷地推向外海,使渤海東西兩岸海上跨徑逐漸減小。如能夠?qū)砂陡劭诎l(fā)展同跨海工程建設(shè)一并考慮,統(tǒng)籌規(guī)劃,必將顯著減小工程總投資,帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
大連至煙臺(tái)的跨渤海海峽通道工程早已納入國家公路網(wǎng)規(guī)劃,隨著這一規(guī)劃的實(shí)施,環(huán)渤海的 “c”將變成一個(gè)沒有缺口的“o”。如果在此基礎(chǔ)上,再能夠?qū)崿F(xiàn)東西方向的跨越,環(huán)渤海交通格局將更加完美。渤海對(duì)于環(huán)渤海地區(qū)的交通而言無疑是一個(gè)巨大的障礙,單從尺度上講,東西方向上阻斷交通的寬度達(dá) 400 km 以上,因此,就急于疏通的迫切性來說,東西方向并不亞于南北方向。為此,東西向橫跨渤海的交通建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)盡早立項(xiàng)研究,渤海的“c”不但要變成“o”,還應(yīng)進(jìn)一步變成“B”,因?yàn)橹挥袑?shí)現(xiàn)了“B”形交通格局,才真正在縱橫兩個(gè)方向上跨越渤海的阻隔。
渤海,幾經(jīng)滄海桑田,生發(fā)多少感嘆。秦皇島,萬里長城入海之地被形象地稱為老龍頭。待到一橋飛架西東,猶如蒼龍重又躍出水面凌波橫跨渤海之時(shí),誰敢說我們不又會(huì)望洋興嘆,只是所嘆的不再是面對(duì)自然變遷的無奈,而是人類又實(shí)現(xiàn)了新的跨越。讓我們共同期待。
[1] 魏禮群,柳新華,劉良忠.渤海海峽跨海通道若干重大問題研究[M].北京:經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社,2007. WEILi-qun,LIU Xin-hua,LIU Liang-zhong.Study on serious major issuesof Bohaistraits cross-sea passage[M].Beijing:Economic Science Press,2007.
[2] 交 通運(yùn)輸部. 全國 公路水路運(yùn) 輸量專項(xiàng)調(diào) 查主要數(shù)據(jù) 公報(bào)[EB/OL].(2009-04-15)[2014-09-04]http://www.zgjtb.com/content/ 2009-04/15/content_128299.htm. Ministry of Transport.Main data bulletin ofspecial investigation on the national highway and waterway transportation volume[EB/OL]. (2009-04-15)[2014-09-04]http://www.zgjtb.com/content/2009-04/15/content_128299.htm.
[3] 中科院海洋研究所海洋地質(zhì)研究室.渤海地質(zhì)[M].北京:科學(xué)出版社,1985. Institute of Oceanology,Chinese Academy of Sciences.The Bohai seageology[M].Beijing:Science Press,1985.
A land passage crossing the east and west coasts of the Bohai Sea:thought for Qinhuangdao-Dalian cross-sea passage
LIYi-yong,YUEMing-bin,LIZeng-jun*,ZHANGNai-shou
(CCCCFirstHarborEngineering Co.,Ltd.,Tianjin 300461,China)
Based on the transportation characteristics in coastalareas and the economic and society developmentneeds,we put forward the thought for theQinhuangdao-Dalian cross-sea passage,which crosses the eastandwestcoasts of the Bohai Sea.The feasibility,necessity and significance of theworksare expounded from the geologicaland topographical conditions,the technology and constructional capability,and theeconomic and socialbenefits.
Qinhuangdao-Dalian cross-sea passage;the Bohai Sea;crossing
U694;U459.5
C
2095-7874(2014)10-0001-04
10.7640/zggw js201410001
2014-09-04
李一勇 (1957 — ),男,遼寧阜新人,教授級(jí)高級(jí)工程師,
副總經(jīng)理兼總工,從事港口工程施工技術(shù)管理工作。* 通訊作者:李增軍,E-mail:lizengjun@vip.sina.com