渤海海峡跨海通道工程区海域三维地应力测试

跨渤海通道海域缺乏实测地应力基础数据,而海域钻探原位实测又承担着巨大风险与重重困难,为取得工程区现今地应力场特征第一手资料,利用以水压致裂地应力测量为主,以空心包体、非弹性应变恢复、差应变、声波各向异性法为辅的综合地应力测量技术,对研究区海域开展三维地应力测试与研究,建立了线性回归方程,得到了回归拟合曲线。结果表明,渤海海峡最大水平主应力σH、最小水平主应力σh与垂直主应力σv均随测试深度的增加呈线性增大规律;海峡南部地应力状态存在σH>σh>σv的关系,处于逆冲应力状态,应力场方向为NE,最大水平主应力大于垂直主应力,区域内构造力处于主导地位;海峡北部应力状态为σH>σv>σh,有利于走滑断层活动,应力场方向为NE,区域内构造力处于主导地位;整个工程区内地应力各分量值之间相差不大,远远小于区内断层活动应力值的下限,表明研究区目前处于稳定状态。研究结果符合一般地应力测量规律,测试流程符合地应力测试要求,测试数据可用于分析区域地应力状态。

碳达峰时点下渤海通道对区际城市群公路物流碳排放及减排潜力的影响

以2030年“碳达峰”为研究时点,通过IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change,联合国政府间气候变化专门委员会)“自下而上”法和社会网络分析法,探究不同通道情境下区际城市群公路物流碳排放及其减排潜力的网络格局,分析渤海通道对其产生的影响。研究表明:①2030年不同通道情境的区际城市群公路物流碳排放网络差异:陆上通道情境下,区际城市群碳交流向经济、交通发达轴带和渤海海峡端点城市集中;陆海通道情境下,区际碳交流向邻近陆上通道的城市集聚;渤海通道改善了区际城市群“渤海海峡端点城市”指向的高耗能局面。②2030年区际城市群公路物流减排潜力网络格局:以大连为减排枢纽,以渤海海峡为中心,强减排城市组对南多北少,并存在零减排城市组对;渤海通道主要通过端点城市向其他城市施以碳减排影响,对距其较远且处在公路物流边缘的部分城市的碳减排影响较为有限。

渤海海峡跨海通道对中国东部和东北地区交通可达性影响

基于中国空间全覆盖的矩阵形式栅格数据,运用ArcGIS 9.3成本加权距离算法,定量评价了渤海海峡跨海通道的修建对我国交通可达性的改进程度.研究表明,成本加权距离算法可以科学、精确地进行重大基础设施修建前后的交通可达性评价及预测;渤海海峡跨海通道的辐射范围为河北海兴县渲惠河入海口-宁夏皋兰-新疆莎车线以南和辽宁绥中-内蒙古东乌珠穆沁旗线以东地区;跨海通道修建前后通道两端的结点城市的时间成本显著降低,可达性面积发生显著增加,相应变化遵循空间递减规律;跨海通道对区域可达性产生的效果为沿海城市大于内陆城市,长江以南地区要大于东北地区.

渤海海峡跨海通道建设环境影响研究

渤海海峡跨海通道建设是一项高技术、高投入的特大战略性工程,工程建设具有重大的经济、军事和政治意义,但是也必将对环境产生重大影响。本文在对各界专家一致推荐的"伏贴式隧道和隧道桥"方案进行简要分析的基础上,论述了对工程建设进行环境影响研究的必要性,提出了环境影响评价工作程序与工程决策生命周期的耦合过程,以便从工程源头控制环境影响的产生;初步探讨了工程施工期和运营期的环境影响识别内容,结果表明:采用"伏贴式隧道和隧道桥"方案,相对于其它方案对资源、生态环境的干扰和影响是最小的;并提出了预防和减缓不良环境影响的对策措施,为工程的环保施工与运营提供科学依据。

渤海海峡跨海工程自然条件分析

在收集渤海海峡的气象水文、地形地貌、地层岩性、地质构造及地震活动等资料,以及现场调研的基础上,分析了渤海海峡跨海工程的建设条件。由于海峡雾大、风大,年平均大风日达67.8 d,故采用桥梁方案不利于全天候通行。由于海峡岛屿众多,且南北向成一字形分布,跨海工程线位可选择连岛方案以减小建设难度和成本。海峡第四系地层稳定性差,且第三系地层主要为玄武岩,大孔隙结构,分布极不均匀,最厚达70 m,这两套地层对隧道埋深的选择有较大影响。对于蓬莱—旅顺线位,场址附近没有活动断层,地层相对稳定。这些资料可为渤海海峡跨海通道方案的初步研究提供参考。

国内外跨海通道发展百年回顾与前瞻

20世纪中叶以来,人类向海洋进军的步伐不断加快,作为其重要标志的世界跨海通道,特别是大规模的跨海桥梁、海底隧道建设日新月异。“渤海海峡跨海通道研究”课题组在课题研究过程中,收集了大量世界(含我国)跨海通道资料,整理为《国外跨海通道一览表》和《中国跨海通道一览表》,并对上述两表作了比较分析,期望对我国酝酿中的包括渤海海峡、琼州海峡、台湾海峡等工程在内的跨海通道研究和实施,起到启示和借鉴的作用。

渤海海峡跨海通道地形三维可视化建模技术与实现

为给渤海海峡跨海通道规划与建设提供可视化的三维地形模型,分析渤海海峡跨海通道的线位规划,确定跨海通道沿线地形建模范围。采用ASTER GDEM数据作为渤海海峡地形数据源,并将其转换成DED格式的数据,以适合Multi Gen Creator建模;随后分析Creator中Open Flight数据结构、LOD技术和Delaunay三角形面构建方法等关键技术;最后,对渤海海峡跨海通道三维地形模型系统进行总体结构设计及建模流程设计,成功构建了视觉效果较好的三维地形,给出了沿线部分地形的可视化模型,为渤海海峡跨海通道规划奠定了良好的基础。

黄渤海水体交换、悬沙特征及其对渤海海峡沉积的影响

根据渤海潮流、环流和悬沙浓度特征,黄海水体由渤海海峡北部输入渤海,在渤海循环后,经由渤海海峡南部输出到北黄海。输出水体的悬沙浓度达到 0.01 kg/m3的量级,远高于输入水体。因此,黄、 渤海水体交换的结果是悬沙向北黄海输出。渤海海峡南部是高悬沙浓度区,又是渤海水体输往北黄海的通道,因而渤海海峡楔状堆积体似乎是截留部分悬沙并发生堆积的结果。但是,渤海海峡水动力条件和沉积物分布特征均不支持这个假说。楔状堆积体的主体部分可能是在全新世高海面以前就形成了,而其物质可能是来源于海面上升过程中的海底物质改造和局部的海岸侵蚀。要弄清渤海海峡楔状堆积体的成因和物质来源,还需深入研究堆积体的表层沉积速率、泥碳的年龄、泥质沉积区的动水沉降通量、以及浅地层剖面层序。

渤海海峡跨海通道工程区地震危险性分析

研究渤海海峡地区区域历史地震时空分布特征,分析渤海海峡地区的地震发生位置及其发震规律,论述历史地震对工程场地的影响,为渤海海峡跨海通道的选址提供依据,使选址时尽量避开活动断层以减少地震对跨海通道的影响,增加评判工程稳定性的因子,使评判结论更加可靠。

渤海海峡船舶流的调查与分析

综合考虑渤海海域的船舶流量、船舶种类、船舶尺度,分析该海域船舶航迹分布特征,包括船舶航迹的离散程度及主船舶流的宽度等,给出渤海海峡水域船舶交通流模型,为渤海海峡的船舶交通管理及船舶定线制规划提供参考依据。

渤海湾跨海通道建设的紧迫性及现实条件和初步方案

渤海湾跨海通道重大课题于2012年由中国工程院立项研究.在文献调查和实地踏勘的基础上,分析渤海湾跨海通道建设的紧迫性及基本建设条件.从国家战略出发考察通道沿线及旅顺和蓬莱两地登陆点,听取两地干部群众意见和建议.经调研,渤海湾跨海通道建设需求紧迫;宜采取深埋式"全隧道"方案,横断面采用双洞加一辅助洞;应采用铁路驼背式运输方案;根据需要可在南长山岛留客运竖井出入口;山东半岛登陆点宜选在蓬莱东港,辽东半岛登陆点宜选在旅顺老铁山角.根据已有地理信息数据给出三条全隧道线路的平面图与纵断面图,为下一步研究提供参考.

渤海海峡跨海隧道方案研究

渤海海峡固定式跨海工程是国家铁路网和高速公路的重要组成部分,跨海通道建成后将取代现有的轮渡运输方式,满足不断增长的交通运输的需求,并会进一步加快环渤海经济圈的发展以及东北老工业基地的振兴。在研究渤海海峡的气象、水文、地质等建设条件的基础上,对桥隧工程方案及隧道线位方案进行了初步比选分析,认为渤海海峡跨海工程宜采用全隧道方案,并且旅顺-蓬莱的隧道连岛线位方案较优,在对该线位浅埋隧道和深埋隧道比较后认为采用深埋方案较优。由于公路隧道存在诸多技术难题,以及工程造价和运营成本都很高,因此,把铁路隧道方案作为首选方案,汽车可通过穿梭列车背负式通过隧道。

山东蓬莱近海岸的地应力状态及断层稳定性评价

为查明蓬莱近海岸的地应力状态,开展了2个钻孔(深度小于200m)的水压致裂地应力测量工作,并与长岛附近海域3个钻孔的地应力状态进行了对比,采用回归分析方法,分析了该地区地应力随深度变化的特征,结合最大剪应力与平均主应力之比(μ m)和侧压力系数( K′)探讨了研究区的断层稳定性。结果表明:蓬莱近海岸和长岛海域的地应力状态基本一致,最大水平主应力方向主要表现为北东东至东西向,这与华北的区域应力场相一致;水平应力的梯度大于环渤海圈的平均地应力梯度;研究区浅部三向主应力相对大小以 S H >S h >S v 为主,这有利于逆断层的活动;研究区 K′值和μ m值均较高,分布区间分别为:2.76~3.98和0.47~0.59;陆区断层与区域应力方向均以较大角度相交,处于稳定的状态;海域的北西西向和北东向断层与区域应力场的方向夹角较小,如果区域应力持续增强,将有利于走滑断层的活动,这与震源机制以走滑型地震为主相符。研究结果对研究区内断层稳定性的评价和重大工程的设计及施工都具有重要参考意义。

渤海海峡跨海通道区浅地层结构探测

在对2012年渤海海峡跨海通道区实测浅地层剖面资料进行地质解释的基础上,通过将浅地层剖面与钻孔地层岩性划分进行对比,标定了标准反射界面,通过对浅地层剖面各反射波组、内部反射结构的追踪、对比分析以及测线间的闭合检查,划分出5个主要反射界面和4个声学地层单元,揭示了各地层单元的分布特征。对拟建跨海通道路线选区典型探测剖面进行了系统的分析、讨论。

浅谈渤海海峡跨海通道登陆点比选及铁路接线规划

登陆点比选及接线规划是海峡通道平面线位设计中的关键技术,是跨海通道与铁路网连接的控制性因素。恰当的登陆点及接线规划可以促进沿线城市的发展,提高客货运输效率和运输服务质量,降低建设工程投资及客货运输成本,使跨海通道运输能力及经济效益最大化。基于渤海海峡跨海通道两侧既有铁路网现状和规划情况的调研,结合交通运输模式,提出大连端的登陆点为旅顺老铁山角,烟台端可行的登陆点为烽火台或东港,并给出了渤海海峡跨海通道两端的铁路接线规划建议。研究结论对渤海海峡跨海通道平面线位确定具有一定的参考价值。

渤海海峡跨海通道围岩条件探查与施工方法分析

渤海海峡跨海通道是连接中国山东半岛与辽东半岛重要的交通运输干线工程,该通道的建成对于推动环渤海地区经济的快速发展及振兴东北老工业基地具有重要意义%而通道区域的围岩条件及岩石的力学性质对于该工程施工方案的优选十分重要%通过区域地质调查、海域地层钻探和地层剖面实测以及岩石力学性质分析表明:通道区域内出露的地层从上到下依次为第四系、新近系与上元古界;其中第四系厚10-120 K,主要是一些松散的沉积物,没有隔水层,稳定性差;新近系不发育,仅在局部地区零星分布,主要由大孔隙的玄武岩构成,其抗压强度等岩石力学性质指标偏低,且低于正常值;而上元古界则由石英岩与石英岩互层的板岩和千枚岩构成,石英岩稳定、坚硬,抗压强度和抗剪强度大,板岩和千枚岩属于软质岩石,遇水易软化%因此,在已有的“全隧道”和“南桥北隧”两种方案基础上,建议渤海海峡跨海通道“北隧”段采用深埋隧道法,即该隧道不仅应穿越上部的第四系和新近系,还要穿越上元古界与石英岩互层的的板岩和千枚岩,而设置于石英岩中。根据通常采用的利用围岩确定隧道最小埋深的挪威法,建议北段隧道的最小埋深应在65 m左右%另外,由于石英岩比较坚硬,因此,渤海海峡跨海通道工程宜采用钻爆法和TBM法进行施工。

基于FerryBox系统的渤海海峡表层海水水质及溢油监测

利用调查船上FerryBox系统集成TriOS的Oil探头和CDOM探头对渤海海峡表层海水进行观测,获取冬季渤海海峡的水质分布数据,分析发现Oil探头与CDOM探头数据具有很好的相关性,渤海海区水质参数具有明显的分区特点,其分布受海峡水动力的影响,FerryBox的海水水质在线监测功能可以为海区环境监测、溢油探测等提供一种新思路。

渤海海峡老铁山水道动力地貌及演变研究

老铁山水道位于渤海海峡北部,由南部冲刷槽、北部冲刷槽和中部隆起带等三个侵蚀地貌单元构成。在前人研究的基础上,通过搜集大量相关资料,对老铁山水道的动力条件、海底地貌、沉积物组成、峡道效应及地貌形成机制进行了综合分析研究。研究区海底地貌剖面图、沉积物组成和水道动力系统可为拟议中的渤海海峡跨海通道建设提供动力沉积学和动力地貌学依据。

渤海海峡断面温度结构及流量的季节变化

作者采用 POM模式 ,利用从卫星遥感资料反演的风和海表温度 (SST)数据并考虑 M2分潮作用 ,对渤海海域的温度、流场的三维结构进行数值计算。根据数值模式的计算结果 ,重点分析渤海海峡温度结构和水交换的季节变化特征。结果表明风应力和 SST的季节性变化导致渤海海峡的水交换流型、温度结构和流量有明显的季节性变化。

渤海海峡跨海通道战略规划研究

渤海海峡跨海通道是连接我国山东半岛与东北地区的战略性工程,对于加快环渤海圈的经济发展及振兴东北老工业基地都有重大意义。通过全面分析渤海海峡通道建设的战略价值,对渤海海峡通道的工程方案及投融资方式进行了详细规划,认为渤海海峡跨海工程宜采用旅顺—蓬莱的全隧道方案,并将铁路隧道方案作为首选,汽车通过穿梭列车背负过隧道;隧道施工采用tunnel boring machine(TBM)法+钻爆法,在我国现有隧道修建的技术水平与经济能力下是可行的,施工风险水平在可接受范围;参考国内外跨海工程建设情况以及渤海海峡跨海通道工程项目特点,本项目融资适宜采取build-operate-transfer(BOT)模式。