關(guān)于深圳至珠海間伶仃洋通道的線路走向方案研究

李志鵬

(中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司 北京 102600)

1 引言

改革開放以來，珠江兩岸的人民在這片充滿活力的土地上接續(xù)奮斗，敢闖敢試，敢為人先，創(chuàng)造出璀璨奪目的發(fā)展成就，進入新時代，謀劃新作為，國家決策實施粵港澳大灣區(qū)、交通強國等重大戰(zhàn)略，在深圳建設(shè)中國特色社會主義先行區(qū)，圍繞珠江兩岸，布局了前海、南沙、橫琴等自貿(mào)區(qū)，灣區(qū)一體化發(fā)展的藍圖漸繪漸成形，內(nèi)外雙循環(huán)的引領(lǐng)作用突出，區(qū)域經(jīng)貿(mào)往來、人員交流更趨繁盛，為此國家在區(qū)域內(nèi)東西向布局了廣昆、沿海兩條鐵路大通道，在灣區(qū)內(nèi)部規(guī)劃了現(xiàn)代化的城際網(wǎng)絡(luò)?；浉郯膮f(xié)同發(fā)展是國家的重大戰(zhàn)略[1]，至2035年，大灣區(qū)鐵路網(wǎng)規(guī)劃中在珠江口布局了中南虎、深茂兩條鐵路過江通道，難以滿足預(yù)測近7 000萬人/年的過江需求，且覆蓋范圍有限，對珠澳和深港的客流服務(wù)質(zhì)量不高，需要建設(shè)新的過江通道。同時灣區(qū)西向、西北向?qū)ν馔ǖ啦煌晟?，運輸質(zhì)量不高，客運占比不大，覆蓋性不強，難以發(fā)揮灣區(qū)對周邊城市的引領(lǐng)示范作用，急需建設(shè)伶仃洋通道，打通珠江天塹，支持國家戰(zhàn)略實施，發(fā)揮大灣區(qū)城市群引領(lǐng)示范作用，完善國家路網(wǎng)布局，暢通灣區(qū)對外通道，促進灣區(qū)一體化發(fā)展[2]；提升鐵路服務(wù)質(zhì)量，增強鐵路覆蓋面，讓人民共享鐵路建設(shè)成就，讓鐵路惠澤社會發(fā)展。

2 工程建設(shè)條件

2.1 地形地貌

研究區(qū)域海域?qū)捈s40 km，可分兩槽三灘，呈北西走向。自東向西依次為東部淺灘(前海灣)、東槽(含礬石水道及大鏟水道)、中部淺灘(礬石淺灘)、西槽(伶仃水道)和西灘。東部淺灘水深一般不足2 m，灣口為3～5 m，水底地形起伏較小；東槽水深一般5～15 m，疏浚航道和港區(qū)后最大水深達16 m；中部淺灘內(nèi)分布內(nèi)伶仃島，水深一般2～5 m，部分區(qū)域由于采砂活動使得水深達30 m；西槽水深一般5～12 m，疏浚航道后水深達17.5～18 m；西灘，水深一般2～4 m，在淇澳島西南角、東北角局部區(qū)域最大水深超過10 m[3]。

2.2 工程地質(zhì)條件

研究范圍地質(zhì)構(gòu)造主要為斷裂，可分為北東、北西和東西向三組[4]。北東向構(gòu)造:主要為蓮花山斷裂及其次級斷裂；北西向構(gòu)造:主要為珠江口斷裂帶，珠江口斷裂帶位于四會、高明、新會、珠海一線，東南端插入珠江口外，斷續(xù)延長200 km；東西向構(gòu)造:區(qū)域東西向構(gòu)造不明顯。

2.3 航道、碼頭、港口、錨地情況

根據(jù)《廣東省航道發(fā)展規(guī)劃(2020—2035年)》，路線走廊帶范圍內(nèi)自西向東的航道有:橫門西水道、橫門出海航道(橫門東水道)、廣州港出海航道南段(伶仃航道)、廣州港小船航道南段、礬石水道(包含特種裝備船航道)、大鏟島北航道、大鏟航道、西部港區(qū)公共航道、內(nèi)伶仃北航道、內(nèi)伶仃南航道等。其中航道等級最高的是廣州港出海航道南段(伶仃航道)，規(guī)劃為30萬噸級航道，適應(yīng)20萬噸級及以上集裝箱船、22.5萬總噸郵輪[5]。

2.4 環(huán)境敏感區(qū)影響因素分析

環(huán)保選線是鐵路選線的核心之一，線路方案的選擇應(yīng)該充分考慮環(huán)保因素，最大限度地繞避環(huán)境敏感目標[6]。伶仃洋通道沿線分布重要環(huán)境敏感區(qū)7處，其中自然保護區(qū)3處，分別為內(nèi)伶仃島—福田國家級自然保護區(qū)，白海豚國家級自然保護區(qū)[7]、淇澳—擔桿島省級自然保護區(qū)；省級文物保護單位4處，分別為后沙灣遺址、蘇兆征故居、棋澳島抗英遺址、東澳灣沙丘遺址；濕地公園1處，為淇澳紅樹林區(qū)級濕地公園。

3 通道宏觀走向研究

鐵路選線應(yīng)從宏觀到微觀，首先應(yīng)該著眼全局，宏觀判識線路的總體走向[8]。隨著粵港澳大灣區(qū)的進一步融合發(fā)展，珠江兩岸人員呈爆發(fā)式增長，兩岸的交流將進一步加強，根據(jù)《粵港澳大灣區(qū)建設(shè)規(guī)劃》要求，結(jié)合珠江口既有、在建、規(guī)劃跨海通道現(xiàn)狀，港口、錨地、島嶼、自然保護區(qū)分布情況，航道通航要求。對此跨海通道研究了跨海線路最短的北線方案、公鐵共建通道順直的中線方案和為減少筑島工程，利用南山和內(nèi)伶仃島的南線方案，各方案示意見圖1。

圖1 宏觀走向方案示意

3.1 方案說明

鐵路方案的比選注重控制因素的分析[9]，不同方案的控制因素及走向分析如下:

3.1.1 北線方案

北線方案距北側(cè)在建深中通道僅3 km，不滿足航道通航要求，與規(guī)劃深珠城際和深珠高速公路共通道條件較差，且不符合粵港澳大灣區(qū)建設(shè)規(guī)劃要求。

3.1.2 南線方案

南線方案所經(jīng)內(nèi)伶仃島為國家級自然保護區(qū)，不滿足生態(tài)環(huán)境保護要求，且海底隧道較長、實施難度大、工程投資高，與粵港澳大灣區(qū)建設(shè)規(guī)劃契合度較低。

3.1.3 中線方案

線路自前海灣以隧道形式引出，繞避大鏟灣港區(qū)、孖洲造船基地后進入伶仃洋海域，于孖洲造船基地西側(cè)孖洲西危險品錨地附近修筑人工島，出島后線路分別上跨伶仃航道、橫門東水道，于淇澳島登陸，出島后上跨橫門西航道沿南興路南側(cè)走行，終至新建珠海北站。

3.2 優(yōu)缺點分析

優(yōu)缺點分析是鐵路選線的關(guān)鍵[10]，各方案的優(yōu)缺點如下:

(1)從航道通航安全分析。北線方案線路距離深中通道約3 km，不滿足航道通航安全要求；中線方案線路距離深中通道約16 km，距離港珠澳通道約18 km，滿足航道通航安全通行安全需求；南線方案線路距離深中通道約19 km，距離港珠澳通道約16 km，滿足航道通航需求。

(2)從城際、公路、共通道條件分析。北線方案與粵港澳大灣區(qū)建設(shè)規(guī)劃通道走向不符；與粵港澳大灣區(qū)建設(shè)規(guī)劃通道走向基本一致；南線方案與粵港澳大灣區(qū)建設(shè)規(guī)劃通道走向不符。

3.3 通道宏觀走向研究結(jié)論

中線方案雖然跨海域長度略長，但其距離深中通道、港珠澳通道距離適中，滿足航道通航安全要求，且未穿越國家級自然保護區(qū)，與城際線和高速公路共通道條件優(yōu)越，線路相對順直，且與粵港澳大灣區(qū)建設(shè)規(guī)劃契合度高，研究后采用中線方案進行進一步研究。

4 中線方案(越伶仃洋線路方案)研究

中線方案海域?qū)掗?、高等級航道眾多、保護區(qū)覆蓋面積廣、海底地形起伏較大。結(jié)合航道、海洋管線分布，海底地形情況及修筑人工島引起海洋演變的影響，研究了經(jīng)大鏟島南－人工島南方案、經(jīng)大鏟島中－人工島中方案、經(jīng)大鏟島中－人工島北方案和經(jīng)大鏟島北－人工島北方案四個方案(見圖2)，對四個方案的高鐵、城際、公路方案進行綜合分析。

圖2 中線各方案線路走向示意

考慮通道資源的唯一性及工程建設(shè)的艱巨性，經(jīng)濟性，人工島至淇澳島段高速鐵路、城際鐵路、高速公路考慮采用復(fù)合橋梁，橋梁上部為高速公路工程，下部為高鐵鐵路和城際鐵路工程。復(fù)合段外各工程獨立建設(shè)。

在機場附近建設(shè)鐵路必須研究鐵路建設(shè)對機場的影響[11]。受寶安機場限界的影響及復(fù)合段工程經(jīng)濟性的影響，各通道均采用西橋東隧方案，前海至人工島段采用隧道工程，人工島以西采用橋梁工程。

4.1 方案說明

4.1.1 方案I:經(jīng)大鏟島南(南人工島)

線路自珠江東岸引出，以隧道形式下穿前海灣、S3廣深沿江高速，經(jīng)大鏟島、孖洲南側(cè)向西南穿行，至孖洲西南側(cè)2.5 km處設(shè)人工島出地，后上跨伶仃洋航道、橫門東水道，至淇澳島南側(cè)入地，穿過淇澳島后出地上跨橫門西水道至比較終點珠海北站，線路長41.30 km。

4.1.2 方案Ⅱ:經(jīng)大鏟島中(中人工島)

線路自珠江東岸引出，以隧道形式下穿前海灣、S3廣深沿江高速、大鏟島，經(jīng)孖洲北側(cè)向西南穿行，至小礬石島東側(cè)設(shè)人工島出地，后上跨伶仃洋航道、橫門東水道，至淇澳島南部入地，穿過淇澳島后出地上跨橫門西水道至比較終點珠海北站，線路長41.1 km。

4.1.3 方案Ⅲ:經(jīng)大鏟島中(北人工島)

線路自珠江東岸引出，以隧道形式下穿前海灣、S3廣深沿江高速、大鏟島，經(jīng)孖洲北側(cè)向西穿行，至小礬石島北側(cè)設(shè)人工島出地，后上跨伶仃洋航道、橫門東水道，至淇澳島南部入地，穿過淇澳島后出地上跨橫門西水道至比較終點珠海北站，線路長41.4 km。

4.1.4 方案Ⅳ:經(jīng)大鏟島北(北人工島)

線路自珠江東岸引出，以隧道形式下穿前海灣、S3廣深沿江高速，經(jīng)大鏟島北側(cè)向西南穿行，至小礬石島北側(cè)設(shè)人工島出地，后上跨伶仃洋航道、橫門東水道，至淇澳島南部入地，穿過淇澳島后出地上跨橫門西水道至比較終點珠海北站，線路長41.3 km。

4.2 優(yōu)缺點分析比較

4.2.1 從對西氣東輸海底管道影響角度分析

方案Ⅰ高鐵、城際、高速公路均采用橋梁形式跨越海底管道，對管道影響?。环桨涪蚋哞F、城際、高速公路均采用隧道形式下穿管道，隧道洞頂據(jù)管道距離約10 m，對管道影響較大。公路線路受大鏟島互通位置控制，有2 km隧道并行管道敷設(shè)，對管道影響大，工程風(fēng)險大；方案Ⅲ高鐵、城際、高速公路均采用隧道形式下穿管道，隧道洞頂據(jù)管道距離約20 m，且高速公路互通距離管道近，對管道影響大，工程風(fēng)險及難度大；方案Ⅳ高鐵、城際、高速公路均采用隧道形式下穿管道，隧道洞頂與管道距離約20 m，對管道影響較大。

從線路對西氣東輸海底管道影響角度分析，方案Ⅰ影響最小，方案Ⅳ次之，方案Ⅱ及方案Ⅲ影響最大。

4.2.2 從高速公路匝道工程角度分析

方案Ⅰ高鐵未穿越大鏟島，與高速公路間距約1.7 km，高速公路互通易利用大鏟島建設(shè)，方案靈活，可實施性高；方案Ⅱ高鐵與高速公路均下穿大鏟島，兩線間距340 m，高速公路地下互通布設(shè)較困難，工程難度較大；方案Ⅲ高鐵與高速公路均下穿大鏟島，兩線間距720 m，高速公路地下互通空間緊張；方案Ⅳ高鐵與高速公路均下穿大鏟島，兩線間距100 m，高速公路地下互通匝道需多次上跨或下穿鐵路，方案可實施性較低，工程難度大。

從高速公路匝道工程角度分析方案Ⅰ最優(yōu)，方案Ⅲ次之，方案Ⅱ再次，方案Ⅳ最差。

4.3 中線方案(越伶仃洋線路方案)研究結(jié)論

鐵路線路方案的研究必須經(jīng)過多方面系統(tǒng)的研究[12]，針對本項目，經(jīng)大鏟島南(南人工島)方案線路采用橋梁跨越海底管道，對管道影響小，工程風(fēng)險低；高速公路和高速鐵路間距拉開，高速公路互通方案布置靈活，相互干擾?。桓哞F、城際、高速公路總體長度短，工程難度低，工程投資較省。南島址方案筑島后對海底管道有沖刷，但沖刷深度不大，擬采用拋填片石等措施對海底管道進行加固，避免因本線修建引起天然氣管道埋設(shè)位置附近沖刷加劇，為較優(yōu)方案。

5 結(jié)論

伶仃洋通道的建設(shè)對深化深港和珠澳的一體化具有重要意義，建設(shè)必要性充分，緊迫性強烈，建設(shè)方案涉及城市規(guī)劃、港口布局、航道設(shè)置、錨地、公鐵復(fù)合等很多因素，需要開展大量的論證研究?？偟膩碚f，環(huán)保選線是鐵路選線的核心之一，需要繞避紅樹林、白海豚省級，國家級自然保護區(qū)，同時需要協(xié)調(diào)各項水工設(shè)施水工設(shè)施，按照自前海區(qū)域起，盡量取直經(jīng)淇澳島至珠海唐家區(qū)域預(yù)留規(guī)劃通道的研究方向是正確的，應(yīng)在此基礎(chǔ)上開展工程相關(guān)的重大技術(shù)研究，防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究，為伶仃洋通道的建設(shè)提供有力的技術(shù)支撐。