關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奮斗，敢闖敢試，敢為人先，創造出璀璨奪目的發展成就，進入新時代，謀劃新作為，國家決策實施粵港澳大灣區、交通強國等重大戰略，在深圳建設中國特色社會主義先行區，圍繞珠江兩岸，布局了前海、南沙、橫琴等自貿區，灣區一體化發展的藍圖漸繪漸成形，內外雙循環的引領作用突出，區域經貿往來、人員交流更趨繁盛，為此國家在區域內東西向布局了廣昆、沿海兩條鐵路大通道，在灣區內部規劃了現代化的城際網絡。粵港澳協同發展是國家的重大戰略[1]，至2035年，大灣區鐵路網規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質量不高，需要建設新的過江通道。同時灣區西向、西北向對外通道不完善，運輸質量不高，客運占比不大，覆蓋性不強，難以發揮灣區對周邊城市的引領示范作用，急需建設伶仃洋通道，打通珠江天塹，支持國家戰略實施，發揮大灣區城市群引領示范作用，完善國家路網布局，暢通灣區對外通道，促進灣區一體化發展[2]；提升鐵路服務質量，增強鐵路覆蓋面，讓人民共享鐵路建設成就，讓鐵路惠澤社會發展。

2 工程建設條件

2.1 地形地貌

研究區域海域寬約40 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，疏浚航道和港區后最大水深達16 m；中部淺灘內分布內伶仃島，水深一般2～5 m，部分區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、東北角局部區域最大水深超過10 m[3]。

2.2 工程地質條件

研究范圍地質構造主要為斷裂，可分為北東、北西和東西向三組[4]。北東向構造:主要為蓮花山斷裂及其次級斷裂；北西向構造: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，斷續延長200 km；東西向構造:區域東西向構造不明顯。

2.3 航道、碼頭、港口、錨地情況

根據《廣東省航道發展規劃(2020—2035年)》，路線走廊帶范圍內自西向東的航道有: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、西部港區公共航道、內伶仃北航道、內伶仃南航道等。其中航道等級最高的是廣州港出海航道南段(伶仃航道)，規劃為30萬噸級航道，適應20萬噸級及以上集裝箱船、22.5萬總噸郵輪[5]。

2.4 環境敏感區影響因素分析

環保選線是鐵路選線的核心之一，線路方案的選擇應該充分考慮環保因素，最大限度地繞避環境敏感目標[6]。伶仃洋通道沿線分布重要環境敏感區7處，其中自然保護區3處，分別為內伶仃島—福田國家級自然保護區，白海豚國家級自然保護區[7]、淇澳—擔桿島省級自然保護區；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，為淇澳紅樹林區級濕地公園。

3 通道宏觀走向研究

鐵路選線應從宏觀到微觀，首先應該著眼全局，宏觀判識線路的總體走向[8]。隨著粵港澳大灣區的進一步融合發展，珠江兩岸人員呈爆發式增長，兩岸的交流將進一步加強，根據《粵港澳大灣區建設規劃》要求，結合珠江口既有、在建、規劃跨海通道現狀，港口、錨地、島嶼、自然保護區分布情況，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

北線方案距北側在建深中通道僅3 km，不滿足航道通航要求，與規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建設規劃要求。

3.1.2 南線方案

南線方案所經內伶仃島為國家級自然保護區，不滿足生態環境保護要求，且海底隧道較長、實施難度大、工程投資高，與粵港澳大灣區建設規劃契合度較低。

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、孖洲造船基地后進入伶仃洋海域，于孖洲造船基地西側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走行，終至新建珠海北站。

3.2 優缺點分析

優缺點分析是鐵路選線的關鍵[10]，各方案的優缺點如下:

(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建設規劃通道走向不符；與粵港澳大灣區建設規劃通道走向基本一致；南線方案與粵港澳大灣區建設規劃通道走向不符。

3.3 通道宏觀走向研究結論

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，與城際線和高速公路共通道條件優越，線路相對順直，且與粵港澳大灣區建設規劃契合度高，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

中線方案海域寬闊、高等級航道眾多、保護區覆蓋面積廣、海底地形起伏較大。結合航道、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，研究了經大鏟島南－人工島南方案、經大鏟島中－人工島中方案、經大鏟島中－人工島北方案和經大鏟島北－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的艱巨性，經濟性，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。復合段外各工程獨立建設。

在機場附近建設鐵路必須研究鐵路建設對機場的影響[11]。受寶安機場限界的影響及復合段工程經濟性的影響，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，經大鏟島、孖洲南側向西南穿行，至孖洲西南側2.5 km處設人工島出地，后上跨伶仃洋航道、橫門東水道，至淇澳島南側入地，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，經孖洲北側向西南穿行，至小礬石島東側設人工島出地，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，經孖洲北側向西穿行，至小礬石島北側設人工島出地，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，經大鏟島北側向西南穿行，至小礬石島北側設人工島出地，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，對管道影響小；方案Ⅱ高鐵、城際、高速公路均采用隧道形式下穿管道，隧道洞頂據管道距離約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，對管道影響大，工程風險大；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，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，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)研究結論

鐵路線路方案的研究必須經過多方面系統的研究[12]，針對本項目，經大鏟島南(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，相互干擾小；高鐵、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位置附近沖刷加劇，為較優方案。

5 結論

伶仃洋通道的建設對深化深港和珠澳的一體化具有重要意義，建設必要性充分，緊迫性強烈，建設方案涉及城市規劃、港口布局、航道設置、錨地、公鐵復合等很多因素，需要開展大量的論證研究。總的來說，環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，同時需要協調各項水工設施水工設施，按照自前海區域起，盡量取直經淇澳島至珠海唐家區域預留規劃通道的研究方向是正確的，應在此基礎上開展工程相關的重大技術研究，防災減災技術研究，為伶仃洋通道的建設提供有力的技術支撐。