治理方略——胶莱人工海河建设焦点难点及可行性研究

                               
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一、 胶莱人工海河构想提出的背景与动因
, A2 p2 U" U- [6 x% l8 D进入新世纪以来，黄海、渤海地区正在成为我国区域经济新的增长极。但也应当看到，海洋环境污染是制约黄海、渤海区域经济发展的一个重要因素，特别是莱州湾、胶州湾沉积性污染已经成为该区域经济社会发展的两大痼疾。对此，着眼于黄海、渤海地区未来发展战略，我提出胶莱人工海河建设的构想，即：开凿人工海河，贯通胶莱两湾，形成渤海、黄海大环流，从而增强两湾水交换能力，改善海洋生态环境；开辟贯穿黄海、渤海的航运便捷通道，促进该区域经济体系的绿色发展。

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渤海排海污水占全国总量的４０％！
渤海是我国唯一的半封闭内海，面积７７２８４平方千米，具有独特的资源优势和地缘优势，是环渤海经济圈的重要生态支持系统。但是，随着经济建设的快速发展，近年来渤海环境污染不断加重，生态环境急剧恶化，海洋生物及渔业资源趋于衰竭，持续利用能力加速丧失。渤海占我国管辖海域面积的３％左右，但是，在２０世纪末至２１世纪初，每年通过各类排污口直接排入渤海的污水高达４０亿吨，占全国直接排海污水总量的４０％，其中工业废水占全国总量的２０.２％，进入渤海的污染物占全国排海总量的３０％。渤海近４０％的面积已受到不同程度的污染！
莱胶两湾面积缩小，物种剧减，生态经济损失巨大！

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围海造地臭水污染 胶州湾湿地减少1/3

3 A0 V' E; W/ L* L# s" u6 |莱州湾作为渤海三湾（渤海湾、辽东湾、莱州湾）之一，是黄海、渤海多种鱼、虾、蟹类的产卵场、索饵场、育幼场，具有重要而独特的资源和生态价值。莱州湾水深较浅，水动力弱，自净能力差，由于湾内陆源排污日益严重，成为渤海中污染的“重灾户”，局部海域已呈“荒漠化”，海岸系统日趋不稳定，岸段侵蚀严重，海水倒灌，土地盐渍化加剧，湿地生态系统退化，自然风景区遭到破坏。局部地区已无生物可言！
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莱州湾局部海域污染严重

" g1 B3 n$ R( L1 p% U胶州湾属半封闭型海湾，海湾面积３８８平方千米，东西宽２８千米，南北长３３千米，湾口最窄处为３.３８千米。胶州湾也同样存在污染严重、水交换不畅的问题。资料显示，从１９２８年到现在不到８０年间，胶州湾面积减小了１／３以上，纳潮量减少了１／４以上，优势海洋生物物种几乎消失！

                               
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环境污染和生态损害给黄海、渤海地区造成了巨大的经济损失。例如，渤海的中国对虾和小黄鱼汛已不复存在，年产量从历史最高年份的近４万吨和１.９万吨下降至目前的几百吨和几十吨。据有关资料显示，渤海因海水污染造成的海洋经济损失高达数千亿元！
8 A& L2 y$ s4 @7 e二、 创建胶莱人工海河的基本思路与战略价值
“治”“疏”并举：加速内外海水交换
渤海是半封闭的内海，胶州湾是半封闭的海湾。在一个潮汐涨落周期内，湾内外海水交换的量是很有限的。据有关研究，渤海内的水全部交换一次需要３０多年时间。莱州湾、胶州湾湾内外水体交换缓慢，湾顶入海污染物质不能很快得到稀释扩散，是莱州湾、胶州湾治理效果差、生态环境持续恶化的重要原因之一。

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海洋因其水体流动性而具有使污染物扩散、稀释的“自净”能力，只要污染物质浓度在一定的限度内，就不会对海洋生态环境造成显著影响。如能在加快渤海污染治理的同时提高海水交换速度，最大限度地利用海洋的自净能力，则可以有效降低环境污染的危害，降低治理成本，达到改善生态环境、保护海洋生物资源的目的。
迄今，治理莱州湾、胶州湾污染一直采用治理入海污染源的思路。但是，在新的污染不断增加，而湾内水体交换能力差的情况下，治理的成效被部分掩盖和抵消了。胶莱两湾２００４年与２００３年对比，湾内重度和中度污染面积不但没减少反而扩大了近６倍。治理莱州湾、胶州湾的生态环境恶化问题应大胆开拓思路，除了“治”，还应考虑采取“疏”的方法，即建人工海河、贯通胶莱两湾，穿越胶东半岛，形成１５０多千米的人工海河，沟通两湾水体，形成海水环流，加快两湾水体循环，从而达到改善两湾生态之目的。除此，从区域经济开发来看，环渤海、黄海经济圈战略地位日益突出，打通胶莱运河便捷通道，对于该地区的绿色发展，对于振兴该区域经济也具有重大战略意义。
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0 x" D1 y  R8 {( V1 k综上所述，建设人工海河战略构想是从我国黄海、渤海生态环境和区域经济开发的实际出发提出的，这是整治半封闭内海、海湾生态环境灾难，促进黄海、渤海区域经济持续协调绿色发展的战略工程。胶莱两湾之间有胶莱河相连，地势平坦，工程建设具有较好的条件。历史上元代首次运用胶莱运河开展漕运，明代也曾复开胶莱运河。与７００年前相比，今天建设胶莱人工海河已具备更加良好的社会、经济和工程技术条件。

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经济社会生态全面利好：胶莱人工海河的战略价值
( T2 A4 m- l6 V$ B$ f其一，海河的生态价值。该人工海河一旦形成半岛环流，将加大渤海以及胶州湾的水体交换，对半封闭海湾的生态环境修复与整治将产生重大影响，对渤海绿色发展具有颠覆性的重大意义。人工海河不仅对保护湾内鱼虾产卵场，振兴渔业发挥重要作用，海河本身将成为一个重要的鱼虾产卵及洄游通道。
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其二，海河的区域经济价值。该人工海河将为山东半岛增加近３００千米的黄金海岸。青岛不靠海的平度市将成为海河城市；海河经济将增强青岛新区的经济活力与发展后劲；北部的莱州和昌邑依托海河出海口将拉动莱州湾生态经济带的崛起。海河将拉近黄海至渤海双向直线海运距离，繁荣运河经济。海河两岸将成为重要的生态旅游观光带、海河两岸城市带、港口带和现代高科技产业带。

                               
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胶莱人工海河黄金海岸效果图

, y! |' A: D: w& y# l- w2 n8 i其三，海河的社会价值。现在的胶莱海河位于青岛、烟台和潍坊的三市边界，河滩地利用价值低，沿河带经济落后、村庄人口稀少。一旦建成人工海河，沿岸将成为现代化的健康美丽的充满生命活力的绿色运河城市带。胶莱海河将成为全球第二大人工运河，也是现代化水平最高、综合利用价值最高的智能人工海河。
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其四，海河还具有重要的军事战略价值。

                               
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有重要的国防价值

7 ~& ]4 i6 H3 I2 l三、 胶莱人工海河构想的反响与进展情况
各级政府部门、两院院士和社会各界积极推进
胶莱人工海河构想提出后得到社会各界、省政府和中央政府部门和有关领导、众多院士等专家学者以及各级主流媒体的高度重视、支持和关注。
《齐鲁晚报》２００４年８月２１日头版头条和Ａ１３版对“建人工海河救胶莱两湾”这一构想进行了率先详细报道，引起了社会各界的关注。
２００４年５月１７日，副省长赵克志在《大众日报》特刊２００４年４月７日第五期《开凿人工海河，贯通胶莱两湾，加快水体交换，再造碧海蓝湾》上批示：“诗成厅长：我已经认真阅读了这篇文章，赞成文中所提的观点和全部建议。相信必定会上升为政府决策，建议适当时机组织前期研究。”
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胶莱运河示意图

时任国家海洋局局长王曙光对这一构想表示充分肯定和支持，并批示：“胶莱人工海河构想是一个造福子孙后代的宏大工程，海洋局有关部门应全力支持前期预研工作。”
丁文方等６位全国政协代表向全国政协十届四次会提出《关于加快推进胶莱人工海河项目预研的提案》（４４２９号提案）”。
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２００６年７月，由国家海洋局第一海洋研究所、中科院海洋研究所、中国海洋大学等２７家科研机构、学术团体在青岛自发组成首届“胶莱人工海河论坛”筹委会，推举中国工程院院士丁德文任主任委员。
- h& T2 ?' ?! b$ U& n, ^２００６年８月２１日，由贾万志副省长签发了省政府鲁政提字［２００６］１１号文对全国政协第十届第四次会议第４４２９号提案的答复意见。建议国务院委托国家发改委牵头，交通部、国土资源部、国家环保局、国家海洋局共同组织前期预研。
2 ?. o. u  S+ H7 P: O; }* i２００６年１０月１２—１３日，首届“胶莱人工海河论坛”在青岛地矿宾馆开幕，山东省政协常务副主席王久祜出席会议并讲话，中国工程院院士丁德文、张福绥、赵法箴，中国科学院院士刘瑞玉、文圣常、郑守仪六位院士在内的１１６位专家学者参加会议，会议提交论文４０余篇。大会向山东省政府提交了《关于尽快开展胶莱人工海河前期预研工作的建议书》。
7 p8 k" T( `9 ^8 u/ J" X２００６年１１月２２日，中国科学院院士刘瑞玉、文圣常、郑守仪、秦蕴珊、胡敦欣，中国工程院院士张福绥、侯宝荣、丁德文、唐启升等九位两院院士向温家宝总理、曾培炎副总理呈送了《关于加快推进胶莱人工海河前期预研工作的建议》。
6 S7 }9 p" ~' ^4 E7 I２００７年３月２７日，中国环境科学院院长，国家渤海环境保护总体规划编制组组长夏青受国家发改委的委托，在青岛主持召开了胶莱人工海河项目纳入渤海环保总体规划专题座谈会，与会专家一致同意将胶莱运河的水动力研究纳入规划中的科技支撑部分，这一突破性进展为该项目预研全面启动打下良好基础。
胶莱人工海河还引起了国家开发银行陈元行长的高度关注，先后多次在有关材料上批示，并责成山东开发银行关注并支持前期预研。
胶莱人工海河主要设计指标已做调整优化

                               
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# E, ^7 b( k% i, A1 y7 e海河建设的主要设计指标经过广泛征求意见，在原构想基础上有所调整：海河流路走线初步确定为在胶莱河基础上拓宽、拓深，这主要是从减少动土量，节约土地资源和减少搬迁量的因素考虑的。海河长度约１５０千米（含河道入海口向海各延伸１０千米），河道宽７５０～１０００米，其中主航道宽２５０～３００米，水深－１２米；副航道分别宽２５０～３５０米，水深－５米。这主要基于三个方面考虑，一是河道宽度深度加大有利于增加过水面，增强海河水动力，有利形成半岛环流和加快两湾水体交换速度。二是有利于更好地发挥海河的通航功能，主航道基本满足１万吨以下船只通航需要。海河一旦投入使用将以安全、便捷的优势引起航运界的青睐，海河将成为渤海内港口连接海内外的重要黄金通道。三是拓宽后的人工海河将更加宏阔、美丽、大气，将有利河道两岸城市群、港口群和制造业基地建设，促进旅游观光业的发展。
人工海河初步预算为１０００亿元左右。
1 o  C$ a/ ^* K( E, b0 {/ \' G四、 胶莱人工海河建设的难点与对策
0 G& W' T- U0 i0 y. V  {! ?# C6 n对策一：如何制止两湾污染源扩散
能否加剧污染源扩散问题，是专家和网民关心的热点问题之一。对于胶州湾、莱州湾的生态治理，我提出“治”与“疏”相结合的思路，人工海河就体现了“疏”，针对半封闭海湾水动力弱，自净能力差，用人工调控方式来改善生态环境，其前提仍要加大对入海入湾排污总量的控制，实现达标排放，加强水质监测，并严格控制渤海内港口、船舶、石油开采和养殖区等新的污染源出现。在控制向湾内排污的同时还要充分利用生物修复技术（植物修复和微生物修复），进行两湾沉积性污染的改造和生态治理。就改善两湾生态环境而言，光治不疏，即使污染源减少，海水富营养化的问题也会很突出，赤潮频发，很难恢复昔日的碧海蓝湾；同样光疏不治，必然加速污染物的扩散，只有坚持治与疏结合，才能有效地治理两湾乃至渤海地区的生态灾难问题。
对策二：如何防止土壤盐碱化
" [" q9 P" U5 C2 B7 x+ `土壤盐碱化问题是有关领导和部分网民担忧的主要问题之一。在回答这一问题之前，我想先就山东已有的土壤盐碱化形成原因做以简要分析。
. ]% {" D8 c1 x0 {盐碱化土壤的形成主要受水文、气象、地质、地貌、土壤颗粒组成及水文地质条件等各种因素的影响，是上述诸因素共同作用的结果。山东半岛的盐碱化土地主要集中在黄河三角洲地区，这一地区现有盐碱化土地２２５.７万亩。现在黄河三角洲地区是１８５５年以来，黄河冲击作用形成的冲积扇，是黄河携带大量泥沙填充渤海凹陷地的沉积平原。在其形成陆地过程中受到海水的深刻影响，地下有丰富的高矿化度水储存，并且该地区蒸降比大，易造成地下水上升，土壤返盐，形成土壤盐碱化。而胶东半岛沿岸紧靠大海的土地就没有盐碱化。由此可见，人工海河虽横穿半岛将半岛变成一个大海岛，从形式看容易产生盐碱化，但是只要措施得当就可以避免。首先海河实行封闭式施工，先将河道修成不渗透的明渠，然后再开闸放水；另外河道大量的挖土将大幅度抬高两岸的地面，海水很难和河道两岸的土壤接触，能够接触的两壁和底部都采取防渗透措施，解决海水渗透问题，也就能从根本上免除造成海河两岸的盐碱化问题。
对策三：取土如何存放、水系如何保护
海河工程建设要大量动土，西安的网友讲挖海河的土是天文数字，地球装不下，要放到月球上，尽管是个玩笑话，但也反映了弃土存放的现实问题。
根据专家测算，海河工程需要挖土大约在１０～１３亿立方，这么多的弃土存放的确是个大问题。我想从两个方面来解决弃土的存放问题：一是在海河两岸规划各５千米宽的两岸经济开发区（约１００万亩）来吸纳海河弃土；二是部分弃土用于莱州湾填海造地和压盖治理近岸沉积性污染物。这两条措施不但解决了存放弃土问题，新造土地解决了海河通道占用的近２０万亩土地的矛盾，同时又把胶莱两湾改造成风景秀丽的黄金海岸。
海河建设对原胶莱河水系是一个较大冲击，也就是说把原来的淡水河变成了海水河，如何保护胶莱河淡水成为部分专家关注的焦点之一。青岛水利部门已在南胶莱河地下建了一个较大的储水库，北胶莱河也可以考虑选择适当地点建一个大型水库。水系保护问题还要请水利专家专题研究。
对策四：如何应对水动力与涨潮流量超大问题
+ ?0 z7 Q! q$ q) E- a3 v4 J7 X根据中国海洋大学物理海洋学资深教授、中国海洋湖沼学会潮汐与海平面专业委员会名誉主任陈宗镛先生的研究，胶州湾与莱州湾的潮汐基本上呈反相涨落，即胶州湾高潮时莱州湾的潮汐是低潮，因此可以利用胶莱两湾潮汐的这种位相关系进行人为干涉，如在胶州湾一侧运河口设闸以调整运河的流向，使其形成稳定的单向环流。
我同时注意到，也有一些专家对胶莱两湾海平面落差和水动力状况及形成半岛环流提出质疑。对此，我认为海河水动力是一个严肃的科学问题，在没有进行水动力模拟试验之前很难下准确的结论。但需要说明的是，两湾水体是否能形成交换，交换效果好坏还取决于海河的断面结构和尺度———宽度、深度、长度和底床糙率。一般说来，断面越大、深度越大、糙率越小，则水流越顺畅，水交换效果越好。人工海河设计宽度和深度在有关专家建议下，已由５００米改为７５０～１０００米宽，中心航道深度由－６米加深到－１２米，而且直接延伸到近岸的主航道，这样以来不但加大了两湾水体交换力度，也对形成半岛环流增加了砝码。
! w  ]3 U" X+ ?9 p. P" \对策五：如何解决入海口拦门沙及洄淤问题
莱州湾的拦门沙和洄淤是海河建设入海口主航道拓宽拓深遇到的一个突出问题。对此，我查阅了发达国家对这一问题的研究及进展情况，并广泛听取各方面专家的意见，认为采用最新的插板技术是解决河道入海口拦门沙和淤积的有效措施。插板技术是板桩技术的一种，其专利发明者何富荣先生最近给我来信，就运河入海口近岸建设深水航道遇到的拦门沙和淤积问题提出建设性意见。他认为运河两端入海口必须各建一段深水航道才能让船舶顺利进入深海水域，像美国密西西比河口和中国长江口一样建设两条航道拦沙堤坝，在两条拦沙堤中间形成航道。
在同等水深海域建设同样标高的航道拦沙堤坝，插板工程造价一般可降低５０％以上，施工建设周期缩短７０％以上。
对策六：如何化解生物多样性的影响
胶莱两湾分别处于黄海和渤海，其生物种群有很大区别，海河挖通后，两湾水体交换会不会产生对生物多样性的不利影响？对此我走访了部分生物专家。专家认为两湾生物多样性是有差别的，但在生态环境遭受破坏的前提下，两湾生物多样性均已遭到毁灭性的破坏，从这种现实出发，加快两湾水体交换，改善生态环境不失为拯救生物多样性的一种好途径。其好处主要有两点：一是将显著改善胶莱两湾和渤海近岸生态环境。通过开通人工海河，半封闭海湾水体交换速度将大幅度提高，有效减轻海洋环境污染损害，改善海洋环境质量，保护海洋生物资源。二是将再造黄渤海黄金渔场。海河建设，将大大改善目前的海域水质环境，有助于恢复和建立新的海洋生物链，恢复渔业资源，形成新的渔场。另外新形成的河道面积接近２０万亩，如果将现胶莱河的水储存起来，有规律地向河道注入一定量的淡水，降低海水盐度，将会形成一个新的河道产卵洄游场。鉴于生物多样性与生态环境有直接关系，有必要将保护生物多样性问题列专题研究。
尽管社会各界，尤其是政府部门、科学界对胶莱人工海河战略构想表现出极高的热情，作为该课题负责人的我，在综合分析国内２１世纪初的政治、经济、社会、科技现状之后确定：将该战略构想进行长时间沉淀，在各种疑难焦点都找到化解的可行性对策、条件进一步成熟之后，再进行预可研和进一步探索实施。党的十九大的胜利召开，再一次吹响了加快生态文明体制改革、建设美丽中国的号角，进一步昭示了以习近平同志为核心的党中央加强生态文明建设的意志和决心。党的十八大以来生态文明建设实现五个前所未有，“思想认识前所未有、污染治理力度前所未有、制度出台频度之密前所未有、监督执法尺度前所未有、环境质量改善速度之快前所未有”，生态文明建设取得显著成效。尤其是“一带一路”倡议和建设海洋强国战略的提出与实施以及科技的进步，笔者认为将胶莱人工海河战略构想的预研和实施提上日程的各种条件已基本成熟，各种疑难焦点都已找到化解的可行性对策。建议中央、国务院及其有关部门正式研议建设胶莱人工海河的战略决策。（原创作者：王诗成；2020年9月）
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