“中國海洋工程與科技發展戰略研究”海陸關聯課題組
海陸關聯工程科技發展戰略
“中國海洋工程與科技發展戰略研究”海陸關聯課題組
海陸關聯工程是指在建設和運行中同時涉及陸域和海域并發揮顯著作用或產生重大影響的工程項目,主要包括港口、跨海橋梁、海底隧道、填海工程等。近年來,我國海陸關聯工程的建設快速發展,工程技術的總體水平得到了提高,在沿海經濟發展中發揮了顯著的作用,但也存在發展不平衡、協調性較差、環境和安全管理相對薄弱等問題。未來我國應逐步推進從沿海到深海大洋、從示范試點到全面鋪開、從單一工程到復合工程的海陸關聯工程體系的建設,重點在沿海產業涉海工程布局、海陸物流聯運工程、海島開發與保護工程、沿海重大防災減災工程等領域強化海陸關聯工程的建設。
海陸關聯工程;海岸帶;海洋工程;陸海統籌
DOI 10.15302/J-SSCAE-2016.02.006
按照工程的具體含義[1],海陸關聯工程是指在建設和運行中同時涉及陸域和海域并發揮顯著作用或產生重大影響的工程項目。海陸關聯工程橫跨海、陸兩大地理系統,主要包括圍填海、人工島、海堤、港口、跨海橋梁、海底隧道等重大工程。海陸關聯工程的建設和運行需兼顧海陸的雙重影響。海陸關
聯工程一般具有建設周期長、要素投入大、技術要求高、項目綜合性強、產業關聯度高等特點。
當前,我國正處于現代化建設的關鍵時期,經濟發展對海洋資源(包括岸線和近岸空間)有巨大的需求,對外貿易對海洋運輸又深度依賴,海洋安全形勢日趨嚴峻。基于上述背景,我國客觀上對加快發展海陸關聯工程又提出了新的更高的要求。未來數十年,我國現代化建設對海陸關聯工程的需求主要集中在以下幾個方面。
(一)增強深海遠洋開發能力的需求
深海遠洋開發能力是檢驗一國海洋實力的重要標志,也是我國海洋強國戰略的重要發展方向之一。我國是一個資源相對稀缺、經濟對外依賴度較高的發展中大國。面對國際深海大洋資源開采、關鍵海域航道通航安全、海外權益維護任務日趨繁重等新課題,在印度洋、太平洋一些重要海域,以及馬六甲海峽、曼德海峽、霍爾木茲海峽等關鍵水道周邊建設海洋基地的必要性大大增加。21世紀海上絲綢之路建設經驗表明,以港口建設和運營為核心,打造臨港產業區,通過完善基礎設施和強化產業、人員支撐,增強對我國深海遠洋開發、航運的保障力、輻射力和帶動力。這就需要綜合運用港口、航道、道路、填海工程等一系列海陸關聯工程技術,打造完善的基礎設施體系。可以預見,隨著我國對南北極科考活動、大洋漁業資源開發、深海礦產資源開發、海外維和行動和對外經貿合作區建設需求的增加,必然會形成若干重要海洋利益相關區,并圍繞這些海洋區域形成比較穩定的人員聚集、經濟活動和物流分布,這大大增強了對海陸關聯工程和技術的需求。
(二)有效維護管轄海域權益的需求
我國依法管轄的海洋專屬經濟區和大陸架面積廣闊,但在黃海、東海和南海都存在與周邊國家海域的主權爭端,海洋權益維護的任務十分艱巨。海島作為人類進軍海洋、實施海洋開發與保護的基地,在現行國際海洋法框架內,對于國家海洋權益維護的意義重大。一些重要島嶼在領海基線劃定、專屬經濟區確定等方面的地位突出,其歸屬問題已經成為海洋權益維護的焦點。只有開發保護好這些島嶼,才能為鞏固國家海洋權益、開發海洋資源創造條件。海島開發與保護必須遵循海島的固有屬性。很多海島具有重要的戰略地位和豐富的資源,而且具有很高的開發價值;但其地理位置相對隔離,自然生態系統脆弱,易受到人類開發活動和自然災害的影響。多數海島基礎設施薄弱,特別是遠離大陸的島嶼,其基礎設施的不完備往往成為制約其開發與保護的最大因素。完善海島基礎設施建設,強化科技支撐,實施以資源開發和空間利用為主的海島綜合開發工程;積極開展生態保護與修復,保持海島及周邊海域良好的生態環境,是推動海島開發與保護、維護國家海洋權益的重要保障。
(三)科學利用近岸空間資源的需求
在沿海大城市人口聚集和產業聚集不斷深化的過程中,發展空間的制約問題日漸凸顯,引發了交通擁堵、產業衰退、社區老化等一系列的問題。很多城市把拓展方向轉向近岸海域,通過圍填海來利用海洋空間,完善城市的基礎設施,優化空間布局。我國正處在經濟快速發展的時期,近岸空間的開發強度不斷加大。隨著沿海城市化進程的繼續推進,對沿海空間的需求還將不斷地增加。科學規劃和利用海岸線和近岸海域的空間資源,有利于緩解我國土地的供給壓力,促進沿海經濟的可持續發展。
(四)優化海陸關聯交通體系的需求
港口是海陸聯運的重要節點,在全球物流體系中發揮了關鍵的作用。此外,跨海大橋、海底隧道等重大海陸通道工程在區域交通體系中的作用也得到了不斷的提升,成為區域性海陸交通的重要支撐。近10年來,我國沿海港口建設出現了新高潮,港口通過能力快速增長,目前通過能力和實際吞吐量均居世界首位。隨著港口之間的分化、分工與合作趨于強化,區域港口體系將逐漸形成。我國跨海橋梁、海底隧道工程建設也取得了新的突破,杭州灣跨海大橋、舟山跨海大橋、青島膠州灣跨海大橋、青島膠州灣海底隧道、廈門翔安海底隧道等重大交通基礎設施相繼投入使用,更多的工程項目也處于論證和準備階段。隨著我國現代化進程的不斷加快,
海岸帶地區人口、產業聚集和城市發展對沿海交通體系提出了更高的要求。這也意味著在很多地區,大型深水港和跨海通道建設的必要性與經濟可行性都得到了較大的提高。在大力推動海陸關聯交通體系發展的同時,必須高度重視各類大型交通工程建設的科學規劃與有序實施。
(五)強化沿海安全管理與防災減災的需求
海岸帶是各種動力因素最復雜的區域,又是經濟活動最活躍的區域,該區域易受風暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等多種海洋災害的影響。我國是世界上海洋災害最嚴重的國家之一,每年因海洋災害所造成的損失達數百億元人民幣。我國也是地震多發的國家,一旦重要海陸關聯工程設施(如海洋平臺、人工島、輸油管道、核電站等)結構在地震中遭到破壞,引發的次生災害后果極其嚴重。海洋防災減災工程在沿海經濟社會發展中發揮了重要的作用。通過有針對性地設計和實施一定的工程結構,就能減輕海洋自然災害、人為事故以及次生災害對沿海設施和居民生命財產的損害,從而保障沿海地區經濟社會持續穩定的發展。隨著沿海地區城市化步伐的加快,沿海重大工程設施與人口密集區的空間間隔被逐步壓縮,未來涉海自然災害和事故對沿海城市的影響將更為顯著。我國已建成和在建的核電站絕大部分位于沿海地區,國家石油戰略儲備工程也多位于沿海區域。濱海核電站、大型油氣設施等重大工程對沿海地區的環境與安全的潛在影響將會更加突出,因此,今后國家在加強沿海安全管理和防災減災方面將存在重大的需求。
(一)發展現狀
一是工程建設進入快速發展的新階段。伴隨著新一輪沿海開發浪潮的興起,城市沿海新區的綜合開發、區域港口和臨港工業區建設的規模也在不斷加大,我國海陸關聯工程出現了新的建設高潮,新建工程的數量和規模都達到了空前的水平。
二是工程技術總體水平達到新的高度。我國海陸關聯工程技術水平快速提升,與國際先進水平的差距逐步縮小。目前,我國在大規模填海工程、大型深水港、跨海大橋、海底隧道、深水航道疏浚、沿海核電站、石油儲運設施等領域的綜合工程技術正在向國際前列邁進,一些代表性工程的規模與技術已經接近國際領先水平。
三是沿岸空間開發成為發展的新熱點。近10年來,海岸帶地區日益成為城市發展和產業、人口聚集的新空間。在經中央批準的一系列沿海經濟的發展戰略中,各省(市、區)紛紛將濱海地區作為加快發展海洋經濟的主戰場。同時,海島在海洋開發中的重要作用也逐漸引起了人們的廣泛重視,海島開發與保護力度明顯加大,這使得圍填海工程和海島工程成為了海陸關聯工程發展的一個新熱點。
四是在沿海經濟發展中發揮新作用。近10年來,沿海城市化、工業化進程逐步加快,促進了我國海陸關聯工程的發展。作為沿海重大基礎設施,海陸關聯工程的布局、規模和實施進程在很大程度上取決于沿海區域經濟的發展需求;沿海重大基礎設施實施后,又對沿海區域經濟的發展帶來了長期性的影響。
(二)存在問題
我國海陸關聯工程科技發展存在的問題主要有以下幾個方面。
一是工程發展的協調性、系統性不強。國家層面對涉海重大工程規劃的系統性較差,調控手段比較薄弱。海洋產業在全國層面上存在一定的產業布局同構現象。與之相對應的是,各地實施的一系列涉海重大工程,也在一定程度上存在功能重復、布局散亂等問題。這種產業同構競爭與工程重復建設的現象,既占用了寶貴的海岸帶空間,也給沿海生態環境帶來了巨大的壓力,不利于海洋經濟的可持續發展。
二是各層次、各領域工程發展不平衡。港口、造船產能過剩問題已經凸顯。填海工程與海島開發工程的社會、環境影響需引起關注。服務民生的海陸關聯工程仍有待加強,一些偏遠地區、特別是海島地區的基礎設施仍不完善。主要是供水設施難以滿足需要,陸島交通運輸條件不完善,市政公用設施建設標準較低等。
三是支撐陸海統籌[3]的能力不足。我國海陸關聯工程絕大部分分布在海岸線周邊區域,其功能主
要是為沿海陸域和近海開發提供基礎設施支撐。海洋開發活動過度集中在海岸帶和近岸海域,已經造成了海岸帶開發的過度擁擠與近海環境質量的下降;而對深海大洋的開發相對不足。海陸關聯工程發展總體上表現出“海岸帶和近海開發趨于飽和,深遠海開發不足”的狀況。我國海洋經濟活動在空間分布上的不平衡是產生上述問題的重要原因之一。
四是關鍵技術存在薄弱環節。隨著海洋開發進程的加快和海洋權益維護任務的加重,對人工島的建設、海上平臺(浮島)建造、海島供水供電等技術的需求也在加大。對海洋和海島生態修復技術的需求也日益迫切。這些都將對海陸關聯工程技術的發展提出更高的要求。
推動海陸關聯工程科技的發展,就是要貫徹落實科學發展觀,圍繞海洋強國發展戰略,以海洋權益維護和海洋資源開發為導向,海洋生態環境保護為基礎,充分借鑒國內外陸域工程建設和海洋開發保護的經驗和教訓,清醒認識到我國涉海工程建設所面臨的發展挑戰和歷史自然條件,統籌兼顧沿海、近海、遠洋開發的特點與沿海經濟發展的多層次需求,科學規劃與建設海陸關聯工程,構建具有強大科技支撐和政策保障的國家海陸關聯工程體系。
總體目標:到2020年,根據全面建設小康社會和海洋強國戰略的初級階段要求,初步建立全國性、多層次的海陸關聯工程規劃體系。涉海重大工程規劃框架基本形成,沿海重要交通基礎設施建設取得階段性進展,重點海島開發與保護工程能發揮示范性作用,南海島礁權益維護和資源開發取得一定的成效,沿海核電站等重大設施防災減災體系建設啟動。到2030年,海陸關聯工程規劃體系進一步優化,在陸海統籌發展中的作用開始凸顯。面向海洋專屬經濟區開發與保護的信息化、工程化網絡基本建立,開始在深海遠洋資源開發中發揮重要的作用。涉海產業布局持續優化,涉海重大工程建設有序推進,海島開發與保護工程在全國范圍內由點及面向縱深推進,涉海交通網絡基本形成,沿海重大設施安全和防災減災水平得到全面提高。
根據海洋強國戰略的要求,從規劃、建設和管理等方面著手,全面推進海陸關聯工程的發展。按照不同階段的目標要求,逐步推進從沿海到深海大洋、從示范試點到全面鋪開、從單一工程到復合工程的海陸關聯工程體系建設。重點在沿海產業涉海工程布局、海陸物流聯運工程、海島開發與保護工程、沿海重大防災減災工程等領域加強海陸關聯工程的建設,為海洋強國戰略提供堅實的工程基礎。
(一)沿海產業涉海工程規劃
一是構建面向近海及專屬經濟區海域的海洋空間規劃。重新審視已有沿海省(市、區)的國家戰略,結合山東、浙江、廣東等海洋經濟發展的示范區建設,借鑒國際經驗籌劃啟動國家層面的海洋空間規劃試點。
二是建立海陸關聯工程規劃體系。學習借鑒深空探測基地建設全國布局的經驗,面向中長期海洋強國戰略,優先建設深遠海勘探開發和極地科考相關重大工程項目,并對工程布局進行系統的規劃;集約利用和規模化開發近海資源,注意保護自然岸線及近海的生態環境,杜絕低層次的重復建設;慎重審批和嚴格控制內陸遷海及用海項目,建立強制性限制機制,切實做到“以海定陸”。
(二)海陸聯運物流工程
一是促進沿海港口體系的協調發展。推進港口基礎設施的建設,完善港口布局的規劃,加強公共基礎設施的建設。組織開展港口集疏運體系專項規劃的編制工作。
二是重點推進深水港建設。提供優良的口岸環境和優惠政策,加大深水港陸域面積,增加深水泊位數量,提高港口整體通過能力。積累大型深水港建設的工程技術經驗,完成上海洋山港、青島董家口港、天津港的總體建設任務,在實踐中解決技術難題,掌握關鍵技術。
三是推進跨海通道技術研究。重點攻克跨海大型結構工程綜合防災減災理論、技術及裝備;超大跨度橋梁結構體系與設計技術;遠海深水橋梁基礎施工技術及裝備;跨海超長隧道結構體系、建造技術及裝備;海上人工島適宜結構體系、修筑技術及裝備等重大技術問題。
四是加快重大跨海通道建設進程。著力推動瓊州海峽跨海通道、渤海跨海通道的建設;做好臺灣海峽跨海通道建設的前期準備工作;建立省際跨海通道體系,加強大陸與海南島、臺灣島的交通與交流;研究與周邊國家合作建設國際跨海通道的可行性。
五是探索積累河口深水航道工程的技術經驗。在完成長江口南港北槽深水航道的治理后,繼續實施其它分汊河道航道的治理工程。適時啟動珠江口和其他較大河流河口的深水航道工程。在工程實踐探索中積累深水航道的整治經驗,突破深水航道整治的關鍵技術,強化清淤處理、整治裝備設計生產等相對薄弱的環節。
(三)海島開發與保護工程
一是建立海島工程建設規制體系。針對海島生態環境脆弱的特點,以最大限度減輕海島工程對環境的負面影響為出發點,建立海島工程建設規制體系。從法律法規和標準規章的層面來促進海島開發與保護工程建設標準的制度化和規范化。
二是設立國家海島基金,全面推進海島基礎設施建設工程。制訂全國海島基礎設施建設規劃,以國家財政投資為主體,以陸島交通工程和海島水電供給工程為重點,加快推進港口工程、橋隧工程、空港工程以及島內配套工程的建設,大力支持海島新能源利用技術和海島淡水供給技術的開發。
三是實施海島生態修復和環境保護試點工程,維護海島生態環境的健康。重點制訂海島生態環境保護的行動計劃,大力支持海島污水處理工程、垃圾處理工程、節能環保工程、海島自然保護區建設,通過海島生態環境調查、監視和監測工程以及受損海島生態修復工程的實施,加快恢復海島生態系統。
四是繼續推進南海島礁的建設。圍繞國家海洋權益維護,以南海島礁海防基礎設施建設為核心,有序推進海島防御工程、海洋權益維護工程、海上通道與海洋安全保障工程以及海洋資源開發基地建設,構建以海島為節點的國家海洋權益維護保障工程體系。
(四)沿海重大工程防災減災
一是編制海陸關聯工程防災減災規劃。科學分析評估濱海核電站、石油戰略儲備庫、大型油港及附屬倉儲設施、濱海石化產業區等特殊濱海功能板塊對環境和安全的影響,制訂防災減災規劃。
二是全面開展沿海重大工程的防災減災工作。堅持“以防為主,防、抗、救相結合”的基本方針,增強災害事故風險防控和應急處置的能力。
三是提高重大工程的綜合抗災能力。加強工程災害的科學研究,提高對防災減災規律的認識,促進工程技術在防災減災體系建設中的應用,為防災減災工作提供強有力的科技支撐。
一是強化國家海洋戰略對海陸關聯工程建設的導向作用。以服務國家海洋戰略為目標,分近海、深遠海、極地等層次,研究制訂區域性海洋戰略,為海陸關聯工程規劃建設提供根本依據。二是創新海陸關聯工程管理體制。按照陸海統籌原則,在海陸關聯工程的規劃、建設、管理過程中,綜合考慮海陸兩個系統在經濟、社會、生態等方面的影響,消除體制性的管理盲點。三是加大對海陸關聯工程技術研發的投入力度。國家重大專項重點向海洋領域傾斜,建立起鼓勵社會資金投入的應用性技術研發機制。四是加快推進深海大洋開發戰略的支點建設。針對我國深海大洋開發的綜合保障需求,結合海洋專屬經濟區、三大洋和南北極開發的進程,規劃和建設綜合性海洋基地。通過建設基礎設施、發展關聯產業、提供服務保障等形式為國家海洋戰略的實施提供堅強的支撐。
海陸關聯工程是海洋開發與保護的重要手段。通過開展海陸關聯工程,人類活動從陸地延伸到海洋、從近海延伸到遠洋,海洋成為了人類活動的重要舞臺。我國正處于海洋事業快速發展的戰略機遇
期,海陸關聯工程在國民經濟、社會發展和國家安全中的作用日益凸顯。我們要按照海洋強國建設的總體要求,科學規劃和加快海陸關聯工程的建設,使之成為我國陸海統籌發展的重要手段;提高國家對海洋開發、控制和綜合管理的能力,推動海洋強國戰略的早日實現。
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Land-Sea Integration Engineering and Technology Development Strategy
Task Force for the Study on Development Strategy of China's Marine Engineering and Technology Land-Sea Integration Research Group
Land-sea integration engineering refers to the engineering projects involving overlapping elements of land and sea and play significant roles in the development and operation of these domains, including ports, bridges and tunnels, and land reclamation and others. In recent years, land-sea integration engineering projects have gained momentum and impetus in China and the level of technology utilized in these projects has seen an improvement compared with previous efforts. This study shows that although the land-sea integration engineering has played a significant role in the development of China's coastal regions' economies, but such works are challenged by unbalanced development, poor coordination in planning and execution, weak governance of the environment and safety operations issues. This paper suggests that China should gradually strengthen the development of land-sea integration engineering systems, which covers a broad area from the coasts to the deep seas, using pilot programs that are upgraded progressively to full-scale programs due to their success. Futhermore, China should focus on the land-sea integration engineering in the fields of coastal marine engineering, landsea communication, marine transportation engineering, island development and protection engineering and coastal disaster prevention and mitigation engineering.
land-sea integration engineering; coastal regions; marine engineering; land-sea coordination
T-1 文獻識別碼:A
2015-12-24;
2016-01-11
中國工程院重大咨詢項目“中國海洋工程與科技發展戰略研究”(2011-ZD-16)
本文由《中國海洋工程與科技發展戰略》叢書《海陸關聯卷?綜合報告》改寫,聯系人:李大海
本刊網址:www.enginsci.cn