渤海海峡跨海通道建设环境影响研究
2017-06-05
环渤海地区是我国今后极富活力的经济区域，它的快速发展对于进一步扩大开放，加快形成全国统一市场，带动周围地区经济发展，具有重大战略意义。但由于海峡的阻隔，铁路、公路必须绕海峡而行，形成现有的“C”型封闭交通，薄弱的铁路运输日益成为经济快速发展的严重制约因素［1］。为此，党中央、国务院把铁路建设摆在了十分突出的位置。渤海海峡跨海通道正是在这一背景下提出的一项面向21世纪中国沿海地区经济和社会发展的重大研究课题。同时也是全面沟通我国沿海大铁路的重要前提条件，它的兴建将为缓解进出关运输、南北运输和沿海港口集疏等三大矛盾找到新的出路。
渤海海峡跨海通道工程自1992年提出后，受到国内外的广泛关注。普遍认为这是一项比三峡大坝更宏伟的工程，一项技术难度超越三峡而投资却小于三峡的工程。面对这样一个浩大的工程，如何做好环境保护工作是政府和人民共同关心的重要课题。
1 渤海海峡跨海通道方案比选
渤海海峡是指辽东半岛的南端老铁山角与胶东半岛蓬莱登周头之间的峡湾海域。海峡两端最短距离约57海里，合105.56 km，平均水深25 m。
《渤海海峡跨海通道研究》课题组通过对“轮船运输”、“火车轮渡”、“海底隧道”、“海面高架桥”、“南桥北遂（桥遂结合）”、“伏贴式隧道和隧道桥”等多种方案的利弊优劣进行综合比较后认为，在渤海海峡可分别于近期和中长期开辟两条跨海通道［2］：一是于近期在烟台和大连之间以火车轮渡的形式建成海峡东通道；二是于中长期采用伏贴式隧道和隧道桥方案修建大流量的渤海海峡西通道。
1．1 “火车轮渡”方案
烟大（烟台至大连）铁路轮渡全长159.8 km，是继跨越琼州海峡的粤海铁路轮渡后距离最长的跨海铁路轮渡工程。工程建成后，东北与山东、华东地区的铁路运输将比绕行现有的（北）京山（海关）、（北）京沪（上海）和胶（青岛）济（南）铁路节省约600～1600 km 的距离。该工程于2004年10月全面开工建设，是中国第一条运输距离超过100 km的跨海铁路轮渡，已于2006年11月6日，投入试运营阶段。
1．2 “伏贴式海底隧道”方案
该方案的总体设想是按照不同地理自然环境，采用全埋、半埋、伏贴、半浮水中等相结合的方式，在海底建设一条隧道桥，岛路部分辅以暗挖式隧道。海底隧道将从水底或水中穿过老铁山、隍城、小钦、大钦、北砣矶、高山、猴矶、长山、登州等九条水道，将由十条海底或水中段和相应的岛岸、陆地岸斜坡引道段组成。隧道桥设计标准为：共8车道，其中6车道为高速公路，2车道为轻轨地铁，车流量按每小时1万辆（南北走向各5 000辆）设计，车速可达�80～120 km/s。根据工程类比，预计总投资为960亿元。
隧道路线走向选择从大的方向上有A和B两个走向的方案（见图1）［3］：其中，方案A隧道全长118.042 km，水下段长91.17 km；方案B隧道全长127.003 km，水下段长95. 654 km。
与其他方案比较，“伏贴式和隧道桥”方案具有线路长度较短，投资省；建设周期短，施工技术条件好；建成后通道安全性好，通车条件优良；不影响海洋能源的利用，也不影响通航，不破坏岛屿的自然风光等优点。因此，渤海海峡跨海通道研究课题组推荐采用此方案，课题鉴定专家也多倾向于此方案。
2 渤海海峡跨海通道工程环境影响研究的必要性
根据2006年9月19日发布的《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》［4］，渤海海峡跨海通道建设属海洋工程中的海底隧道工程，为了防治和减轻海洋工程建设项目污染损害海洋环境，维护海洋生态平衡，保护海洋资源，应对其进行环境影响评价。
2．1 环境影响评价类型的定位
渤海海峡跨海通道建设是21世纪一项规模浩大的世界级特大工程，建成后将成为世界上最长的海峡隧道，因此，其引发的环境影响也必将是多方面和深远的。
首先，渤海海峡跨海通道总体工程施工需划分为岸边斜坡引导区段、陆地（岛上）道区段、水下基岩暗挖区段、海底伏贴式隧道、水中隧道桥等多个区段。因此，除需对各个区段进行环境影响评价外，还需对总体工程规划进行累积环境影响评价。
其次，海峡通道建成后，必将加大海洋资源的开发（如水产养殖、海流发电、港口建设、旅游等）及海峡两岸、长岛县和海峡中岛屿的土地开发强度，对这些潜在开发活动的累积环境影响进行系统、全面、综合的评价应属于战略环境评价的范畴。
2．2 环境影响研究的必要性分析
（1）从决策源头控制不良环境影响。渤海海峡跨海通道建设作为一项重大的战略性工程，其环境影响具有长期性、复杂性、多样性、累积性和不可恢复性等特点，工程生命周期过程中的每一个决策对环境都可能产生重大影响。因此，从工程概念提出的早期开始，就开展工程的环境影响识别，可以使可持续发展思想和战略成为决策的有机组成部分，并通过决策落实到具体的行动中，从决策“源头”控制环境影响。通过工程环境影响识别，可以把识别结果应用于决策中，及早协调环境与发展的关系，保证决策的有效实施。
（2）促进社会、经济、环境三效益的统一和协调发展。区域基础设施是区域发展的物质基础，渤海海峡跨海通道建成后，不仅能带动环渤海地区的经济快速发展，而且对我国三北乃至全国的交通和经济发展都有重大意义，兼有巨大的政治和军事价值，但是进行渤海海峡跨海通道建设也会对生态环境造成不良影响。
环境问题的产生正是由于人们只注重社会、经济因素的发展，而忽视了环境承受能力的必然结果。因此，为了使社会―经济―环境―发展这一人类生存系统得到全面发展，就要求在决策过程中全面考虑，统筹兼顾，进行社会、经济、环境与发展综合决策，协调好发展与环境之间的关系，促进三效益的统一和协调发展。
（3）实现渤海海峡跨海通道建设的多方案优选。对渤海海峡跨海通道建设进行战略环境影响评价，可以权衡各种环境影响因子，为最后有针对性地提出措施和生成方案提供依据。在多个方案中优选时，环境影响评价有助于评价者或决策者从经济、社会和环境的角度综合考虑，从而筛选出既能实现既定发展目标又能满足环境保护目标要求的适中方案。因此，环境影响评价是制定工程方案和优选方案的基础。
3 环境影响评价程序与工程决策生命周期的耦合
渤海海峡跨海通道重大战略工程的环境影响评价工作程序与工程决策生命周期的耦合过程见图2。
从图2可以看出，渤海海峡跨海通战略工程的环境影响评价开展较早，从工程概念的提出开始，就介入到了工程的设计规划过程，为改进工程的设计方案提供必要的环境信息。所以，环评是以综合方式展开的，贯穿于工程设计规划的选线、勘探、设计、施工到营运的整个生命周期。并与政府决策者、工程设计者不断的交流各方面的信息和意见，最后形成各种决策方案以供决策者选择。
4 渤海海峡跨海通道战略工程环境影响识别
4．1 特殊保护目标识别
在渤海海峡跨海通道工程建设影响范围内，需要特殊保护的环境敏感区域主要有：长岛国家自然保护区、庙岛群岛海豹省级自然保护区、烟台沿海防护林省级自然保护区［5］。
（1）庙岛海洋自然保护区，又称长岛自然保护区。长岛，史称庙岛群岛，又称长山列岛，由大小32个岛链式分布的岛屿组成，岛岸线总长度146.6 km，岛陆面积56 km�2，辖海域面积8 700 km。 全县森林覆盖率53.2%，独特的理位置和优越的自然条件， 使之成为候鸟迁徒的必经之地，每年途经的候鸟有200余种，百万只之多，被列为国家级自然保护区。长岛自然保护区鸟类97%是候鸟，经过十几年的鸟类环志与调查，已初步查明区内共有鸟类269种，隶属19目(无鹦形目，咬鹃目)53科，占全国鸟类1 186种的22.7%［6］。 除此之外，长岛还是我国海市蜃楼出现最频繁的地域；大小黑山岛为我国第二大蛇岛。
自然保护区的建立有效地保护了该区域内的野生生物资源、独特的自然奇观和历史遗迹等资源。但随着渤海海峡跨海通道的建设，必然带动人口的增长和旅游业的发展，从而对保护区内的各种资源产生一定的影响，而且有些影响是不可恢复的。因此，应被列为敏感环境保护目标，充分识别工程建设对其的环境影响并采取适当的保护对策。
（2）庙岛群岛海豹省级自然保护区。长岛县庙岛群岛地理位置优越，海洋生物丰富，生态环境良好，是斑海豹的集中分布区域，拥有特殊的生态结构和生态特征，具备生物的自然性和多样性，具有极高的保护价值。斑海豹系冷温性哺乳动物，主要分布在楚科奇海、白令海和太平洋西侧的鄂霍次克海、日本海和中国北部海域。每年秋季水温开始下降时，由日本海进入中国海区的斑海豹，于11月后由南向北洄游，一部分由老铁山水道通过进入渤海，一部分经长岛庙岛群岛的砣矶水道，在该处短暂停留后北上，并在长岛庙岛群岛的挡浪岛、蝎岛、马枪石岛等岛礁上大批集居，进行繁殖、栖息、索饵和换毛［7］。斑海豹属濒危物种，1982年斑海豹已被列入国家保护动物，禁止猎捕。庙岛群岛水域是斑海豹的集中分布区、主要栖息地和重要繁殖区。
近几年长岛县挡浪岛与马枪石岛之间海域斑海豹数量的激增，是与其它海域环境恶化和人为过度干扰息息相关，从而导致斑海豹大量迁徙于适合自己栖息环境的本能反应［8］。因此，可以推断，如果庙岛群岛水域的海洋生态系统受到破坏或扰动，必然导致斑海豹栖息、生存环境的进一步缩小和恶化，危及种群的延续。
（3）烟台沿海防护林省级自然保护区。烟台市沿海防护林自然保护区总面积23 407.3 hm2，其中核心区面积�2 291.5 hm2，缓冲区面积3 028.6 hm2，实验区面积18 087.2 hm2。保护区内以黑松和刺槐等树种为主。自然保护区50年代末开始建造，经过几代人的辛勤努力，目前已经在沿海建起一条长达702 km的天然绿色屏障。这是我国第一处以沿海基干林带为主的森林生态系统类型的省级沿海防护林自然保护区。烟台沿海防护林省级自然保护区地处陆海交替、气候多变的典型自然地理区域，集森林与滨海湿地生态系统于一体，是抵御海潮、海蚀和风沙等自然灾害的第一道有效防线，生态区位重要，具有重要的保护价值。
4．2 工程生命周期境影响识别
识别过程主要分为施工期和运营期两个阶段，应准确识别出修建渤海海峡跨海通道在施工和运营过程中造成的水、大气、土壤、噪声、固体废弃物等环境污染及对地貌景观、植被等造成的破坏，并提出切实可行的措施加以防治。
4.2.1 施工期的环境影响
(1)修建渤海海峡跨海通道施工期的直接环境影响。首先，在施工过程中，由于下列因素，会占用大量土地：大型钢筋混凝土和钢壳混凝土沉埋管段的预制场和其辅助建筑占地；施工明挖系统及转载作业占地；临时堆碴场占地；材料库、工具设备修理车间、实验室、气象、水文记录站、充电房，混凝土搅拌站、材料和施工等零部件加工车间、空压机室、交配电房、汽车、工程车辆库等生产房屋用地；工程指挥管理机构、值班、施工队伍生活、休息、文体活动、招待所等房屋占地。其次，为修建通道而修筑的大型临时设施、临时房屋、开凿隧道、机械碾压和填压、施工人员践踏等都会对地表土搅动很大，使地表植被、地貌景观及周围耕地遭到破坏。第三，环境污染。各区段隧道挖掘、爆破、管段牵引浮运、沉放、通风竖井建设等各施工环节产生的细微物质、噪声等对海洋环境及海洋生物产生干扰和影响；通道建设的施工区域主要在海岸和海底，所以施工段的生活废污水如不妥善处理，会使沿海水域受到污染；在施工中，挖坑排水，会使海水水质的含泥沙量有所增加；隧道挖掘出的泥土和弃碴的有效利用、堆放、处置和运送过程及建设材料运输等产生的噪声、灰尘对当地居民健康、交通能见度和农作物生产的影响；建设过程中施工机械、车辆、燃料燃烧排放废气（颗粒物、CO、NOx、SO�2、HC等）、施工现场二次扬尘对大气的污染，会增加大气污染负荷；建设过程中产生的固体废弃物（塑料、包装材料、废油等）对环境的影响；第四，对自然风景的影响。隧道虽然全部在水底和相当水深的海中穿过，但是通风竖井必须伸出海面，而且每一个竖井都是一个很高的耸立于海中的庞然大物，从而改变了原有的海洋自然风景。
(2)施工期次生环境影响。在施工过程中，存在大量的弃土弃碴，加上植被破坏，如处理不当，在大雨情况下，极易造成水土流失等次生环境影响，对周围文化古迹、自然保护区和风景名胜区带来很大破坏。
4.2.2 运营期的环境影响
(1)运营期直接环境影响。一是对生态环境的影响，主要是对上述自然保护区内生物和景观的影响。通道运营时产生的废气、废水、噪声、固体废弃物如处理不当会对自然保护区的环境质量产生影响，从而威胁保护区内生物的栖息环境。隧道建成后必然引起海岸带水文及海水生态变化，从而对海洋环境产生永久性影响。二是环境污染。通道建成后，每天混和车流量可达8～10万辆，车辆行驶产生的含有CO、烟尘等污染物的废气如不能及时排出隧道将产生严重的空气污染；利用通风竖井排出时，若不处理有可能对竖井周围局部空气产生严重污染；另外，其它服务设施产生的废气、废水和固体废弃物等处理不当，会造成海洋环境污染。三是对海运交通的影响。隧道方案采用机动车直接通过的方式，为解决通风问题，设置了五个水中通风竖井，其中老铁山水道宽42 km，设有4个竖井，因商业性航道要求保证10 km宽，因此，其中两竖井的距离必须按此布置，否则有可能阻碍商船的通航。
(2)运营期次生环境影响。就海峡通道建设项目而言，在工程实施后，地方围绕通道进行的城镇规划和各项经济开发活动，在带动地区经济发展和城镇规划向车站发展的同时，导致了新的环境影响。特别在环境敏感地带，其所受影响就更为突出，如工业的发展、旅游业的发展、就业机会增加导致大量人口迁入，这些变化都会加剧区域噪声、废气、废水和固体废物等环境污染问题。次生环境影响还包括由于经济开发活动及城镇建设带来的城镇化问题，导致土地利用强度加大或改变了区域土地利用性质，使区域环境功能发生改变；另外，车站及其附近区域被开发利用为城市用地，将引起土地硬化，导致自然生态环境的破坏。
5 不良环境影响减缓策略
5．1 污染防治措施
对施工期隧道基础施工及混凝土拌合站产生的冲洗泥浆废水要求设置沉淀池，采取静置沉淀法进行固液分离，分离出水用于喷洒场地或道路，以减少扬尘；对施工营地产生的废水使用简易污水池进行处理。对运营期各服务设施产生的废水应排入附近的管网系统，进行集中处理，如附近没有配套设施，应建立污水处理厂进行处理。
在生活区设置垃圾箱，对生产、生活垃圾进行分类（可降解和不可降解；一般废物，危险废物）堆放，可降解垃圾定期择地掩埋，包装类（包括塑料袋、罐、瓶、等不降解垃圾）垃圾集中运至周边市垃圾场处理；特别对电池、有毒化学品的包装容器等危险性废物，要进行专门收集，并送指定地点或单位处理。
5．2 进行合理的城镇发展规划
海峡通道建成后，将带动海峡两岸、长岛县和海峡中岛屿的快速发展，同时也会造成区域人口增加，环境污染加重等不利影响。加强城镇建设和环境规划，根据不同功能区的环境容量及性质要求，合理安排城镇发展方向和布局，对保护生态环境有重要作用。
5．3 精心设计，严格施工管理
为把施工对海洋和海岸环境的破坏范围缩减到最小程度，施工方案设计时就把环境保护作为一个重要的原则，要尽量做到不破坏施工区的生态环境、不污染施工区的环境、不影响施工区的居民生活、不破坏施工区的名胜古迹和自然景观等，如占用土地时应尽量选择未利用土地、远离居民点，应设计专门的弃土地点，指定施工便道及从公路通往工地的道口等，并要求施工单位必须严格遵守，同时把生态环境保护作为决定方案选择的重要决策�因素。
5．4 营造浓厚的环保氛围，重视环保宣传教育
施工期应加强管理，科学合理地安排施工进度、施工工序，开展定期或不定期的环保及文明施工检查，针对检查中发现的问题及时处理。可成立环保部，在施工中开展多种形式、多种手段的环保宣传，在驻地和施工现场的显著位置树立各类环保宣传标语、宣传牌、警示牌，形成浓郁的环保氛围。通过这些具体措施，在施工过程中能更好地贯彻执行有关环保要求，使大家对环保知识有了较全面的了解，成为各参建员工的自觉行动。
6 结 论
采用“伏贴式隧道和隧道桥”方案，因为隧道主体大部分在水底和相当水深的海中穿过，因此，相对于其它方案对海洋水体环境（如潮位、海水流速和流量、纳潮量、水体交换率等），海洋资源（如海洋渔业、水产养殖等），海峡、岛屿和南北两岸生态敏感区（如自然保护区）和生态环境，海洋航运（航道干扰）等的干扰和影响是最小的。但是，“渤海海峡跨海通道”属世界上最长的跨海工程，技术难度大，需巨额资金投入，为了保证工程的顺利开展，需分阶段实施。因此，整个工程的施工期长，产生的各种环境影响相应的会持续相当长的时间。为减轻施工阶段的环境影响，必须十分重视工程建设各个阶段的环境保护工作，充分认识引起的环境问题，加强管理；相对于施工期的环境影响，运营期的环境影响则更多的是永久性和不可逆性的，需要更为审慎的识别和评价，并提出切实可行的减缓措施，保护渤海海峡的自然资源和生态平衡，把工程建设对生态环境带来的不利影响降到最低限度。
（编辑：于 杰）
参考文献（References）
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