文/通讯员 王元媛
穿越渤海海峡让天堑变通途
文/通讯员 王元媛
多年来一直困扰华东和东北地区交通联络的渤海海峡,未来有望通上时速250公里的动车组。建成后,这条跨海通道将让辽东半岛和山东半岛跨越渤海天堑相连,两个半岛之间的交通时间将缩短约五小时。
据透露,渤海海峡跨海通道的基本设想是:利用渤海海峡的有利地理条件,从山东蓬莱经长岛至辽宁旅顺,建设公路和铁路结合的跨越渤海海峡的直达快捷通道,使大连市与烟台市的铁路运距缩短1500多公里,进而形成纵贯我国南北从黑龙江到海南十省(区)一市的东部铁路、公路交通大动脉。
目前,山东和东北地区间的主要运输方式有海运、铁路、公路、航空等。由于渤海海峡的阻隔,往来于两地之间的铁路、公路只得绕行山海关,路程均在1600公里以上,从而降低了运输效率,增大了运输成本。因此,两地之间起支配作用的运输方式为海上运输,尤其是烟台到大连的航线,更是承担了绝大多数的客货运输量。
烟台到大连的直线距离为165公里,乘船需7个小时左右,而且每年均有1个多月因风浪影响不能通航,如果全天候运行的渤海海峡跨海通道建成通车,从大连开车跨越大海到烟台最多只需2小时。渤海海峡跨海通道工程的建设,将使环渤海由原来的“C”形环绕运输变为“I”形直达运输,渤海经济圈与胶东乃至长三角经济圈紧密结合,对东北振兴、中国经济的再腾飞意义重大。
渤海是我国最大的内海。长期以来,由于宽约57海里的海峡阻隔,使东北与华东、华南沿海各地的大量客货交流,或绕渤海湾“C”型运转,或短途倒装海运。这种运输格局不但在时间、运力和运输费用上造成巨大浪费,而且导致并加剧了交通和能源的双重紧张局面,极大地限制了环渤海及沿海地区的经济发展,压抑了这些地区资源能量、市场能量、开放能量、科技能量的充分释放。
开辟渤海海峡跨海通道的基本设想是:利用海峡间的有利地形,分别于近期和中长期兴建两条跨海捷径通道,一条是烟台至大连(89海里)的火车轮渡航线;一条是蓬莱—长岛—旅顺之间的“南桥北隧”公、铁两用线(途经20个岛礁,约57海里)。利用这两条跨海捷径通道,全面沟通环渤海高速公路圈、铁路圈和纵贯南北的中国沿海铁路、公路交通大动脉,进而形成北上与横贯俄罗斯的欧亚大陆桥相接,南下与横贯中国的新欧亚大陆桥陇海线相交,并直达长江三角洲、闽台海峡区、珠江三角洲的现代化综合交通运输体系,为中国沿海、东北亚及环太平洋地区的经济发展和大市场的形成创造重要条件。
1.为什么要开辟渤海海峡跨海通道
渤海通道,解决的不仅是大连和烟台两地的交通问题,而是让环渤海真正成环,让环渤海地区各类区域优势将有机结合为整体优势,形成高层次开放格局,迸发出巨大的创造力。
同时使得东北地区与华东、华南沿海各大中城市的运距缩短500~800公里,将东北经济区与山东——华东——华南有机融合;行成便捷通达的连接渤海南北两岸的交通运输干线。
全面沟通环渤海高速公路网、铁路网,北上可与东北老工业基地、东北亚国家及横贯俄罗斯的欧亚大陆桥连接,南下可以与经济发达的长江三角洲、珠江三角洲、港澳台地区及横贯中国的欧亚大陆桥陇海线相连,最终形成一条总长约4000多公里(国内部分),贯通我国南北、连接东北亚及亚洲和欧洲的现代化交通大动脉。
直接受益的省份就有东三省、山东、苏沪浙、广东、海南、广西等10个省市区,工程完工后,我国最发达的沿海地区将全部连接在一起,此工程将极大改变中国经济地理的现状,工程自然情况。
与世界主要海峡隧道相比,渤海海峡的工程地质条件较好,其震级较低,区域稳定性好,最大海水压力比青函海底隧道和琼州海峡隧道低得多。因此,从地层岩石的可钻性、地下水、断层破碎程度及隧道长度、工期来看,渤海海峡隧道施工,选用TBM法或盾构法是比较可行的。但由于掘进距离长,刀具的磨损及海底换刀是关键,必须进行专门研究。
与世界已建和拟建的跨海工程相比,渤海海峡跨海通道的施工难度较小,这里直线距离106公里,最深处仅80米,而且海中沿线一字排开众多岛、礁、滩,除老铁山水道间距42公里外,一般间距在3~8公里。若以此为依托,可大大降低工程难度和造价(见图1)。
图1
2.建设跨海通道推荐方案
2.1、海峡东通道——烟台至大连铁路轮渡航线
地理环境条件分析。位于山东半岛的烟台市与位于辽东半岛的大连市,隔海相距89海里,是联结两大半岛最大城市的最短距离。两市均有深水不冻港,且分别是哈大铁路、兰烟铁路的终点站。整个航线海底地形平坦,平均水深30米左右,气象、水文、地质等条件适宜,基本可全年通航。
技术可行性分析。从国外实践情况看,跨海火车轮渡已属于一项十分成熟的技术。从国内情况看,亦有跨长江轮渡的成功实践。因此,技术上完全可以满足烟大火车轮渡的要求。
投资和经济效益评价。初期运营,按年渡运量1000万吨计算,总投资约需13亿元左右,年利税可达2.3亿元左右。中长期年渡运量达到2000万吨以后,年利税可达4亿元以上。动态投资回收期约7~8年。
兴建时机与步骤。总体上看,目前兴建烟大铁路轮渡工程的时机已经十分成熟。国家计委、铁道部和山东省、辽宁省及烟台市、大连市的积极性很高,并已展开了前期工作。为此,建议采取“一次规划,同步实施,内外结合,规模发展”的方针,争取于1998年正式投入运营,2000年形成1000万吨/年渡运能力,2005年达到2000万吨/年渡运能力。
2.2海峡西通道——“蓬旅桥隧”工程
地理环境条件分析。蓬莱市与旅顺市,隔海相距57海里,是联结海峡两岸的最短距离,且中间有庙岛列岛成一直线摆开,共有主要岛屿32个,明礁66个,暗礁和浅滩18处,岛礁之间距离一般为2~5公里,平均水深25米。海底地质属基岩型。这一自然地理环境为实施“南桥北隧”工程提供了难得的作业依托,大大降低了工程难度和造价。
技术可行性分析。“蓬旅桥隧”虽属世界上最长的跨海工程,但若分解开来,从现代桥梁和隧道施工技术角度看,并不存在不可克服的困难。目前,世界上已建成数十座跨海大桥和隧道,著名的有日本青函隧道和英吉利海峡隧道,总长度分别为53.8公里和50公里;巴林至沙特跨海大桥和美国切萨皮克海湾桥隧,长度分别为8.4公里和25公里;还有白令海峡大桥、直布罗陀海峡大桥、对马海峡隧道等一些跨度更大、水域更深的跨海工程都在策划之中。从这些工程看,桥梁单跨已可达2~3公里,桥基深度可达100~200米;隧道可在水平面以下240米深处作业,月掘进速度可达1.5公里以上。相比之下,“蓬旅桥隧”的施工条件要优越得多。初步论证,“蓬旅桥隧”可借助海峡中的20个岛、礁、滩,分解为7座大桥、条大坝和1条海底隧道,共10项工程,总长度约130公里。从国内桥隧施工技术看,近几年正在突飞猛进的发展,特别是斜拉桥技术已跨入世界先进行列。我们凭借中国人民奋发图强的精神和两大半岛对外开放的优越区位,完全可以早日建成“蓬旅桥隧”,并使我国的桥隧技术一举登上世界领先地位。
3.建设跨海通道存在的问题
目前中国是否具备建设渤海海峡跨海通道的能力和条件,可能存在的阻力在哪,实施最困难的地方在哪?事实上,随着经济社会和科技的发展,目前我国已经基本具备建设海峡跨海通道的能力和条件,适时启动工程的规划和建设已经是水到渠成。
首先,地理条件比较优越。与日本青函隧道、英吉利海峡隧道以及杭州湾大桥等大型跨海工程相比,渤海海峡跨海通道的地理、地质条件相对优越,海洋环境等自然条件也十分有利于工程的进行,施工难度也比较低。据介绍,渤海海峡平均水深只有20多米,最大水深仅86米,而且海中沿线一字排开众多岛、礁、滩,除老铁山水道间距42公里外,一般间距在3~8公里。以此为依托,将大大降低工程难度和造价。
其次,大通道的建造技术相对成熟。从国内外跨海工程技术水平和发展趋势看,跨海桥梁技术和海底隧道技术均已十分成熟。据不完全统计,到2006年底世界各国已建的比较知名的跨海大桥73座、海底隧道37条,其中我国已建的比较有影响的跨海大桥20座、海底隧道6条。这几年,发展更快,2008年5月通车的杭州湾跨海大桥全长36公里,是目前世界上最长的跨海大桥。
据介绍,目前国内外还有很多跨海工程正在建设或拟建中,如港珠澳跨海工程、琼州海峡跨海工程、青岛跨海工程等,这些工程都为渤海海峡跨海通道的研究和建设提供了大量宝贵经验和人才支持。
1.“着一子而活全局”的交通效应
新通道建成后,可使环渤海“C”型运输变为“I”型直达运输,大连市与烟台市的运距可缩短1815公里,大连市与上海市、杭州市的运距可缩短1210~1300公里,东北地区与华东、华南沿海各大中城市的运距可缩短500~800公里。按现有铁路、公路客货运量计算,每年可节省运费100多亿元,节约汽、柴油100多万吨,并可使上千亿元资金加速周转。
渤海海峡跨海通道及沿海交通大动脉的兴建,可使东北与华东之间的运输由“单通道”变为“双通道”,使京沈、京沪两大铁路干线的运输紧张局面发生历史性缓解,并可进一步分流京广线压力,在更大范围内缓解全国铁路运输紧张局面。
渤海海峡跨海通道及沿海交通大动脉将对我国沿海地区交通运输总格局产生“举一反三”的深远影响。从铁路方面看,可以优化、强化路网结构,大面积缓解紧张局面。从公路方面看,可以直接沟通同江—三亚国道主干线,与国家最近确定的“两纵两横”总体布局相吻合,并且在环渤海地区还可将已有的和正在建设的高速公路串连为一体,形成约2500公里的环渤海高速公路圈。从海运方面看,可大大减轻各港口的国内短途运输压力,改善中国海运形象,加速我国海运事业向以外运为主的战略转移。
2.轰动性的开放效应
渤海海峡跨海通道将使环渤海地区成为东北亚最具吸引力的投资圈,在两大半岛顶端有可能促成“北方香港”的崛起,在我国沿海弧型带上将由此而形成南、北、中遥相呼应的高层次开放格局。环渤海地区是我国的政治、经济、文化中心,是重工业、石油、原材料和粮食基地,是中国北方省市进入太平洋的“咽喉”,是中国21世纪最具发展潜力的高科技产业圈。伴随渤海海峡跨海通道及环渤海高速公路圈、铁路圈和纵贯南北交通大动脉的形成,这里的各类区域优势将有机结合为整体优势,迸发出巨大的创造力。
从我国对外开放的大格局看,要想使沿海地带继续保持八、九十年代的活力和强劲发展势头,首先必须下决心解决其交通、能源问题,而解决能源问题的关键又取决于交通。因此,尽快开辟这条战略大通道,是推动沿海开放带向更高层发展的必然抉择。
3.难以估量的综合开发效应
它将有力促进东北、华北、山东各类矿藏资源的开发,并带动相关工业加速发展。
它将有力促进旅游业及第三产业的全面发展。环视2000多公里的渤海沿岸,依次密集分布着青岛、曲阜、泰山、北京、天津、秦皇岛等众多胜景,可以说是中国古今灿烂文化的集中代表。便捷的交通将促成闻名于世的“环渤海旅游圈”,其经济价值不可估量。
伴随“蓬旅桥隧”的兴建,可创出三项世界第一。一是“蓬旅桥隧”将作为世界最长的跨海交通工程而载于史册;二是以“蓬旅桥隧”为依托,可兴建起世界第一座大型海流发电站,据有关专家测算,海峡北部岛屿间蕴藏的发电量远大于三峡工程的发电量;三是以“蓬旅桥隧”为网口,构成多种人工控制系统,可把7.8万平方公里的渤海变成世界上最大的“内海养殖场”。另外,结合“蓬旅桥隧”工程,还可敷设通讯、输电电缆和各类管道等。
它将产生“点土成金”效应,有力拉动海峡两岸级差地租升值,再造出中国的“黄金海岸”。初步匡算,海峡两岸及海岛、荒山、荒滩的增值额可达数千亿元。对外出租出让30万亩就足够兴建“蓬旅桥隧”的资金所需。
它将创造大量就业机会,使环渤海这个全国最大的人力资源库得到较充分的开发,大大加快交通沿线经济的一体化步伐,为鲁西南、苏北地区改变贫穷面貌和胶东、辽东半岛及沪宁杭地区拓展现代化大工业空间创造条件。
4.深远的政治、军事及国际影响
渤海海峡跨海通道及沿海交通大动脉,将作为中国21世纪综合国力的象征,为世界所瞩目,对提升我国在世界上的政治、军事及经济地位会产生深远的影响。
1.加快实现推动区域协调发展
按公路、铁路通道计算,跨渤海通道工程总投资约3000~4000亿元,这一项目的启动对全国、对振兴东北、对山东、辽宁省发展战略来说将具有深远的意义。对全国大局来说,兴建渤海海峡跨海通道,将全面沟通环渤海高速公路网、铁路网和纵贯我国南北的东部沿海铁路、公路战略大通道,完善和优化东部沿海地区交通路网格局,进而形成北上与横贯俄罗斯的亚欧大陆桥相接,南下与横贯中国的新亚欧大陆桥(陇海铁路)相交,并形成直达长江三角洲、珠江三角洲和港澳台地区的现代化综合交通运输体系,为促进环渤海经济圈区域协调发展,加快东部沿海地区经济发展,扩大与东北亚国家的交流及合作创造重要条件。这一工程对全国经济和社会的发展具有广泛而深远的影响,其重大的政治意义、经济意义、社会意义和军事意义不可低估。
渤海海峡跨海通道更重要、更直观的战略意义还在于,对振兴东北老工业基地,推动东北地区经济与社会的发展具有特殊而重大的作用。东北老工业基地长期作为一个独立的经济区域,远离其他经济区,经济发展较长时期明显落后于东南沿海地区。东北老工业基地区域范围内的辽宁、吉林、黑龙江三个省再加上内蒙古东部五个盟市的GDP总和,也只相当于山东一个省的经济总量。如果与长三角、珠三角等发达地区相比,东北的差距无疑将更大。跨海通道串联起山东半岛和辽东半岛两个发达的城市群,将东北经济区和山东经济区联成一体,进而沟通长三角和珠 三角,扩大与东南沿海发达地区的经济交流与联系,东北的资源优势能够得到最大程度的发挥,也能最大限度地受到东南沿海地区的经济辐射,扩大市场开放,将资源优势转化为经济优势和竞争优势,逐渐缩小东北与东南沿海地区的经济差距,加快实现国家确立的“振兴东北老工业基地”和十七大提出的“推动区域协调发展,优化国土开发格局”的战略目标。
对于山东、辽宁省发展战略来说,渤海海峡跨海通道是提升山东半岛蓝色经济区、辽宁沿海经济带竞争力的重大工程。刘良忠表示,山东、辽东两大半岛分处环渤海经济圈南北两翼,连长三角,接京津冀,在国家沿海地区发展中具有重要的战略地位。而渤海海峡跨海通道连接山东和辽宁两省,进而连通东北老工业基地、华东地区,衔接我国公路、铁路两大干线,即公路“五纵七横”中的同三高速公路(沈海高速)和铁路“八纵八横”、高铁“四纵四横”中的东部沿海通道,将山东省、辽宁省由交通末端地位提升为全国乃至东北亚区域的中心,放大山东、辽宁在全国、东北亚的区位优势,提升山东、辽宁在全国的战略地位,提高山东半岛蓝色经济区、辽宁沿海经济带在东部沿海和东北亚经济圈的竞争力。
2.缩短旅客时间节约社会财富,带动产业发展“乘数效应”
实施这么一个浩大的项目工程,注定要花费巨大的人力物力财力。刘良忠表示,按公路、铁路通道计算,工程总投资约3000~4000亿元(最终投资额度由工程方案决定)。可参照国内外已有大型跨海工程的经验,多渠道进行融资。如香港中区海底隧道、英吉利海峡隧道、澳大利亚悉尼海底隧道都是采用BOT模式建设的,2008年建成通车的杭州湾跨海大桥140亿元投资也主要是由民间资金解决。渤海海峡跨海通道可以采用BOT(建设—运营—移交)、PPP(政府与民间合作)等多元投、融资模式运作,不用或少用政府投资来进行建设。
跨海通道在建设过程中,由于对投资、工程、机械、设备、建筑材料、劳动力等各方面的巨大需求,从而带动相关行业的快速发展,最终导致经济的快速增长和国民收入的显著增加;而国民收入的增加,又会引起消费增加,继而刺激消费品扩大生产,这样又会进一步扩大就业和收入,从而推动两端地区经济的快速发展,而这种直接推动作用通过产业关联又会产业连锁带动作用,带动其他相关产业的发展,即“乘数效应”。
该工程直接影响将主要表现在两个方面:一是跨海通道本身所产生的经济收入,如跨海大桥和海底隧道的通行收费等,这也是最直接的收益。按照我国现行的高速公路收费运营体制,渤海海峡跨海通道将实行收费运营。预测中未来巨大的交通流量,直接将带来巨大的运营收入。这对于所在地的税收、财政等,都是一个很大的贡献。二是跨海通道的建成通车,为其使用者带来通行时间和运输费用的成本降低以及舒适安全增强的效益。跨海通道跨越渤海海峡,突破了海峡天堑的制约,在交通上具有直达效应,在经济上,提高了区域的空间可达性。这大大降低了山东和东北地区企业和产品的交通运输费用,从而降低了企业和产品的成本,也降低了火车和汽车对能源的消耗,缩短了旅客的在途时间,节约了社会财富。
另外,项目在节能减排,实现低碳经济、保护环境、可持续发展方面也有积极作用。目前,华东到东北的铁路、公路均需远路绕行山海关,由于增加的400~1000公里路程,每年耗费的能源对环境造成了很大的污染,而且浪费的人力、物力和时间难以计算。如果以日通过3万辆汽车、每车节约500公里路程的保守测算,一年即可以节约燃油100余万吨,相当于一个中型油田年原油产量;可以减少碳排放800余万吨;车辆油耗率、损耗率以及公路交通事故率、死亡率也将显著降低。
3.可以多渠道进行融资
渤海海峡跨海通道前期研究按公路、铁路双通道计算,总投资约3000~4000亿元(具体投资额度根据最终工程方案而定)。可参照国内外已有大型跨海工程的经验,广泛吸收国资、民资、外资等多渠道进行融资。如2008年5月建成的杭州湾大桥总投资140多亿元,全部由民间投资。
该项目可采用BOT(建设—运营—移交)、PPP(政府与民间合作)等多元投、融资模式运作,只要国家有相应的政策,不需要政府投资建设。目前国际知名的跨海工程如香港的几条海底隧道、英吉利海峡隧道等,均为BOT融资,该模式在大型工程建设中已经得到广泛运用。
4.各项技术成熟,还有经验可借鉴
从国内外跨海工程技术水平和发展趋势看,跨海桥梁技术和海底隧道技术均已十分成熟。据不完全统计,到2006年底,世界各国已建的比较知名的跨海大桥73座、海底隧道37条。其中,我国已建的比较有影响的跨海大桥20座、海底隧道6条。
目前,国内外还有很多跨海工程正在建设或拟建中,如港珠澳跨海工程、琼州海峡跨海工程等。这些工程都为跨海通道的研究和建设提供了大量宝贵经验和人才支持。
5.自然条件优越,施工难度较低
与日本青函隧道、英吉利海峡隧道以及杭州湾大桥等大型跨海工程相比,渤海海峡跨海通道的地理、地质条件相对优越,海洋环境等自然条件也十分有利于工程的进行,施工难度比较低。
渤海海峡平均水深只有20多米,最大水深仅86米,而且海中沿线一字排开众多岛、礁、滩,除老铁山水道间距42公里外,一般间距在3—8公里。以此为依托,将大大降低工程难度和造价。
6.通道建成,具有良好的投资回报
无论是建设公路通道还是铁路通道,都具有良好的投资回报率。如果建设公路、铁路通道,建成以后,通过车辆收费和各种管线收费等,每年利税即可达200亿元以上。若加上土地增值、旅游开发、节约燃油与材料等,综合社会效益则成倍增加。
跨海公铁通道约3000多亿元的投资,10—15年左右即可收回成本,投资回报率大大高于一般的大型工业投资项目。
胶州湾隧道的建成通车不仅在我国隧道建设史上具有里程碑意义,还将为规划中的蓬莱—大连海底隧道、雷州半岛—海南岛海底隧道提供丰富的建设经验,也为我国从隧道大国向隧道强国迈进奠定坚实的基础。
胶州湾海底隧道是我国第一批在建的海底隧道,去年实现通车的厦门翔安隧道为6.8公里。在国际上东京湾海底隧道全长9.5公里,挪威海底隧道长7.9公里,从长度上看,这两条隧道都比胶州湾隧道要长,但最宽的也只是双向四车道,而胶州湾隧道是双向六车道,可以看出,胶州湾隧道在世界同类项目中规模是最大的。
在工程规模大和难度大的考验下,胶州湾隧道的工期却没延长,项目充分增加作业面,最多时达到17个作业面,全线4个标段,3000名施工人员夜以继日建设隧道。原计划工期为47个月,经过严密部署,实际用了46个月就全面竣工。
对于施工时的前期准备情况,施工团队全力把前期准备工作做深、做细、做实、做足,先后邀请近20位院士和设计大师,多次进行专业咨询和研讨。正是因为准备工作扎实充分,2007年8月工程正式开工后仅用时不到3年就实现主线打通。
此外,为了克服海底各种复杂的地质、地貌,隧道建设过程中采用了大量新技术、新工艺。穿越海底建隧道,在施工作业中是最难的,风险也是最高的。经过前期反复的勘测探明,胶州湾隧道工程地质情况复杂,共探明断层18条(其中海域段有13条),地质构造以中、新生代脆性断裂构造最为醒目,海域段以喷溢火山岩和次火山岩为主,大部分基岩裸露,施工过程中容易发生塌方、涌水、岩爆、泥石流等地质灾害。
在胶州湾隧道施工中,工程各标段项目部共投入各种现代化机械设备和仪器数百台,其中有三分之一是在国内是最先进的,正是这些现代化的装备,为胶州湾隧道的胜利贯通奠定了坚实的物质基础。如西班牙生产的湿喷混凝土机械手、意大利生产的C6钻机、瑞典生产的三臂凿岩台车、瑞士生产的地质超前预报仪以及地质雷达、红外线探水仪等,都是目前国际上最先进的。两台喷锚机械手,“功夫”好生了得,其工作效率相当于普通喷锚机的6倍以上,提高了混凝土的锚喷质量,加快了施工进度,节省了成本。地质超前预报仪“目光犀利”,能够穿透岩层,看清掌子面前方100至200米范围内的地质情况。C6钻机在钻探作业过程中,能够全程全自动记录推进力、扭矩、转速等参数,并据此准确计算前方围岩类别。